KR20100132992A

KR20100132992A - 스위치 모드 전력 공급기의 동적 주파수 스케일링

Info

Publication number: KR20100132992A
Application number: KR1020107024317A
Authority: KR
Inventors: 주히 사하; 칭 창 선; 티모시 폴 팔스; 순-셍 라우
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2009-03-30
Publication date: 2010-12-20
Also published as: EP2272188B1; TW200950289A; AU2009231960A1; CA2720062C; MX2010010695A; KR101195794B1; HK1152163A1; US8239694B2; JP2011517902A; IL208427A; US20090276639A1; CN102017475B; BRPI0909372A2; MY154255A; DE202009019164U1; WO2009123955A1; JP5566996B2; CN102017475A; SG192462A1; RU2010144535A

Abstract

이동국에서 스위치 모드 전력 공급기(SMPS)의 스위칭 주파수 및 클록 소스를 동적으로 스케일링하는 시스템 및 방법이 제공된다. 스위칭 주파수는 (i) 추가적인 동작 모드가 트리거되는, 이동국에 의해 채용된 무선 통신용 동작 모드의 변경 (ⅱ) 결정되는 이동식 장비의 기능성과 연관된 한 세트의 부하의 동작 조건의 변경, 또는 (ⅲ) SMPS 주파수 또는 그 중 적어도 하나의 고조파에 정합하는 동작 대역으로부터 스플릿한 주파수를 갖는 간섭 신호의 존재시에 SMPS에 의해 상쇄되는 LO 스퍼 중 적어도 하나에 대응하는 최적 값으로 스케일링된다. 스위칭 주파수는 탐색표로부터 또는 이동식 장비와 동작 기준에 이용가능한 스위칭 주파수의 분석을 통하여 선택될 수 있다. 한 세트의 클록 소스는 한 집합의 스위칭 주파수를 제공할 수 있다.

Description

스위치 모드 전력 공급기의 동적 주파수 스케일링{DYNAMIC FREQUENCY SCALING OF A SWITCHED MODE POWER SUPPLY}

35 U.S.C.§119 하의 우선권 주장

본 특허출원은 2008년 3월 31일에 출원되고 발명의 명칭이 "DYNAMIC FREQUENCY SCALING OF A SWITCHED MODE POWER SUPPLY"인 U.S. 가출원 제 61/041,085 호에 대해 우선권을 주장한다. 이 출원 전부는 본 명세서에 참조로서 명백히 통합되어 있다.

본 발명은 일반적으로 스위치 모드 전력 공급기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 무선 통신용 동작 모드에 적어도 부분적으로 기초한 스위칭 주파수 또는 이 모드가 동작하는 대역이나 채널을 동적으로 조정하는 스위치 모드 전력 공급기에 관한 것이다.

무선 통신에서, 정보는 일반적으로 특정 주파수 대역을 갖는 주파수의 반송파를 통해 에어인터페이스(air-interface) 하에서 다중화, 변조, 디지털화, 및 전송된다. 대역의 대부분이 규정되어 있지만, 다수의 무선 통신 대역이 이용가능하다. 무선 대역은 무선 통신용 특정 기술과 연관될 수 있다. 이들 기술의 각각은 무선 통신용 모드를 제공하는데, 각 모드는 대역폭 또는 이 기술에 할당된 이용가능한 스펙트럼 공간을 활용한다. 다양한 기술에 의한 통신을 위해 채용된 특정 양태는 일반적으로 무선 통신용 동작 모드 또는 간략히 동작 모드로서 식별된다. 동작 모드에 관한 설명 예는 GSM(Global System for Mobile communications), EVDO(EVolution Data Optimized), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), UMTS(Universal Mobile Telecommunication System), UMB(Ultra-Mobile Broadband), HSPA(High Speed Packet Access), WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access), GPS(Global Positioning System), GLONASS(Global'naya Navigatsionnaya Sputnikova Sistema, 또는 Global Navigation Satellite System(English)), Bluetooth 등을 포함한다.

동작 모드는 특별한 동작 모드에 따른 신호를 송수신하기 위해, 아날로그 신호와 디지털 신호의 동작 및 이들 상호간의 변환을 용이하게 하는 전자 회로뿐만 아니라, 연관된 통신용 프로토콜(예컨대, 주파수 분할 다중화, 시분할 다중화, 코드 분할 다중화, 진폭 변조, 주파수 변조, 위상 변조, ...) 및 이 통신 프로토콜을 지원하는 정형성(formalisms)을 갖는다. 무선 디바이스에서, 전력은 특정 범위 내에서 크게 구획된 직류 전류(DC) 전압을 전달하는 배터리에 의해 제공되며, 배터리 전력은 일반적으로 디스플레이 전자 기술, 음향 전자 기술, 프로그램 가능한 논리 배열, 응용 프로세서, 메모리 등과 같은 전자 기술을 지원하기 위할 뿐만 아니라 무선 통신을 실행하는 다양한 전자 회로에 전력을 공급하기 위해, 전력 공급기 또는 매개 회로를 경유하여 DC 전압으로 변환된다. 효율적인 전력 관리를 수행하기 위해, 무선 통신에서는 스위치 모드 전력 공급기(SMPS)가 일반적으로 채용된다. 종래의 시스템에서는, 무선 디바이스 전원이 켜져 있는 경우, SMPS가, 일반적으로 설정되어 동작하는 내내 고정 유지되는 고정 스위칭 주파수로 동작한다. 주어진 동작 모드에 적합한 스위칭 주파수에 대한 결정은 시간이 소요될 수 있고 실험실 테스트에 의존하게 되지만, 이러한 손실은 본질적으로 단일한 동작 모드에서 동작하는 종래의 시스템에서나 정당화될 수 있다.

무선 기술이 개인의 일상 생활에서 그 존재를 계속 증가시킴에 따라, 시장의 힘은, 예를 들면 데이터 전송 속도, 콘텐츠 및 이동성 등과 같은 향상된 서비스를 전달한다는 목적을 갖는 무선 기술 진보를 강하게 이끌어 낸다. 또한, 사업 및 개인 발전이 더욱 세계화됨에 따라, 기대되며 서로 모순되지 않는 무선 존재(wireless presence)를 확보하기 위해, 무선 디바이스는 단일 모드 장치로부터 다중 모드, 다중 서비스 작업 및 오락용 모바일 플랫폼(entertainment mobile platform)으로 이동하고 있다. 따라서, 단일 모드 및 서비스(예컨대, 음성)로 최적화된 정적(靜的) 스위칭 주파수로 동작하는 SMPS를 통하여 일반적으로 달성되는 전력 관리는 성능 저하 없이 효율적으로 동작하는 것이 불가능하게 될 수 있다. 일 예로서, 네트워크 운영자에 의해 제공되는 매우 다양한 무선 서비스를 감안할 때, SMPS는 원하는 것보다 더 낮은 전력 효율 또는 간섭의 결과로 인해 무선 서비스의 품질이 저하되기 시작했다.

이하에서는, 개시된 실시 형태 중 몇몇 양태에 대한 기본적인 이해를 제공하기 위하여 단순화된 요약을 나타낸다. 이 요약은 광범위한 개관이 아니며, 중요 수단이나 중요 요소를 식별할 의도나 이러한 실시 형태의 범위를 정할 의도는 아니다. 그 목적은 이하에서 제공될 보다 상세한 설명에 대한 준비행위로서 설명된 실시 형태의 개념 중 일부를 단순화된 형태로 나타내기 위함이다.

일 양태에서는, 주파수 스케일링이 가능한(frequency scalable) 스위치 모드 전력 공급기(Switched Mode Power Supply; SMPS)를 동적으로 조정하는 방법이 제공된다. 부하 컴포넌트(load component)용 동작 모드가 결정된다. 동작 모드를 위한 전력 요건이 결정된다. 전력 요건에 따라 부하 컴포넌트의 동작 모드에 SMPS가 전력을 공급하기에 적절한 스위칭 주파수 소스(switching frequency source)가 선택된다.

다른 양태에서는, 주파수 스케일링이 가능한 스위치 모드 전력 공급기(SMPS)를 동적으로 조정하는 적어도 하나의 프로세서가 제공된다. 제1 모듈은 부하 컴포넌트용 동작 모드를 결정한다. 제2 모듈은 동작 모드의 전력 요건을 결정한다. 제3 모듈은 전력 요건에 따라 부하 컴포넌트의 동작 모드에 SMPS가 전력을 공급하기에 적절한 스위칭 주파수 소스를 선택한다.

다른 양태에서는, 주파수 스케일링이 가능한 스위치 모드 전력 공급기(SMPS)를 동적으로 조정하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 컴퓨터가 부하 컴포넌트용 동작 모드를 결정하게 하는 제1 코드 세트를 포함한다. 제2 코드 세트는 컴퓨터가 동작 모드의 전력 요건을 결정하게 한다. 제3 코드 세트는 전력 요건에 따라 부하 컴포넌트의 동작 모드에 SMPS가 전력을 공급하기에 적절한 스위칭 주파수 소스를 컴퓨터가 선택하게 한다.

다른 양태에서는, 주파수 스케일링이 가능한 스위치 모드 전력 공급기(SMPS)를 동적으로 조정하는 장치가 제공된다. 부하 컴포넌트용 동작 모드를 결정하는 수단이 제공된다. 이 동작 모드의 전력 요건을 결정하는 수단이 제공된다. 이 전력 요건에 따라 부하 컴포넌트의 동작 모드에 SMPS가 전력을 공급하기에 적절한 스위칭 주파수 소스를 선택하는 수단이 제공된다.

다른 양태에서는, 주파수 스케일링이 가능한 스위치 모드 전력 공급기(SMPS)를 동적으로 조정하는 장치가 제공된다. 모드 검출기는 부하 컴포넌트용 동작 모드를 결정한다. 스위칭 주파수 선택기 컴포넌트는 이 동작 모드의 전력 요건을 결정한다. 스위치 모드 전력 공급기(SMPS)는 부하 컴포넌트를 공급한다. 스위칭 주파수 선택기 컴포넌트는 이 전력 요건에 따라 부하 컴포넌트의 동작 모드에 SMPS가 전력을 공급하기에 적절한 스위칭 주파수 소스를 선택한다.

상기한 관련 목적을 달성하기 위해, 하나 이상의 실시 형태는 이하에서 충분히 설명되고 청구범위에 특히 기재된 특징들을 포함한다. 이하의 설명 및 첨부된 도면은 어떤 예시적인 양태를 상세히 나타낸 것이며, 실시 형태의 원리가 채용될 수도 있는 다양한 방법 중 단지 일부만을 나타낸 것이다. 다른 이점 및 신규의 특징들은 이러한 모든 양태 및 이와 동일한 범위의 양태를 포함하기 위한 도면 및 개시된 실시 형태와 관련하여 고려될 때 이하의 상세한 설명으로부터 명확해 질 것이다.

도 1은 무선 통신 시스템의 사용자 장비의 동적 조정 전력 회로의 블록도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 사용자 장비용 주파수 스케일링 가능의 스위치 모드 전력 공급기를 위한 전력을 동적으로 조정하는 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 3은 이동국(mobile station)의 3가지 동작 모드 예로서, 각각의 동작 모드가 이종의 주파수 대역에 따른 예에 대한 도면을 나타낸다.
도 4는 주파수 스케일링이 된 스위치 모드 전력 공급기(SMPS) 소스를 활용하는 사용자 장비 예에 대한 블록도를 나타낸다.
도 5는 클록 소스(clock source)를 스위치 모드 전력 공급기에 정합시키는 클록발생기(clock generator)의 예시적인 구성의 블록도를 나타낸다.
도 6 내지 도 8은 명세서에 기재된 양태에 따라 이종의 스위칭 주파수에서 부하 전류 대비 SMPS 전달 전력 효율에 대한 그래프를 나타낸다.
도 9는 명세서에 기재된 양태에 따라 한 세트의 SMPS를 통하여 하나 이상의 전력 관리용 스위칭 주파수를 동적으로 선택하여 설정할 수 있는 예시적인 사용자 장비의 블록도를 나타낸다.
도 10은 명세서에 기재된 양태에 따라 무선 이동식 디바이스에서 전력 관리를 제공하는 SMPS의 스위칭 주파수를 동적으로 스케일링하는 예시적인 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 11은 명세서에 기재된 양태에 따라 무선 이동식 디바이스에서 전력 관리를 제공하는 SMPS의 스위칭 주파수를 동적으로 스케일링하는 또 다른 예시적 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 12는 명세서에 기재된 양태에 따라 무선 이동식 디바이스에서 전력 관리를 제공하는 SMPS의 스위칭 주파수를 동적으로 조정하는 추가적인 예시적 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 13은 명세서에 기재된 양태에 따라 SMPS에서 스위칭하기에 적절한 주파수를 결정하는 또 다른 추가적인 예시적 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 14는 명세서에 기재된 양태에 따라 SMPS에서 스위칭하기에 적절한 주파수를 결정하는 또 다른 예시적 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 15는 명세서에 기재된 양태에 따라 수신기에서의 간섭을 완화시키는 다른 예시적 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 16은 명세서에 기재된 하나 이상의 양태에 따라 무선 통신 환경에서 스위칭 주파수 스케일링 능력을 가능하게 하는 예시적인 수신기 시스템의 블록도를 나타낸다.
도 17은 명세서에 기재된 양태에 따라 위상 노이즈의 존재시에 망 노이즈(net noise)의 생성에 대한 판단이 가능한 예시적인 시스템의 블록도를 나타낸다.

이제 도면을 참조하여 다양한 실시 형태를 설명하며, 명세서 전반에 걸쳐 동일한 요소를 지칭할 때에는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다. 이하의 설명에서는, 설명을 목적으로 하나 이상의 실시 형태에 대한 철저한 이해를 제공하기 위하여 다수의 구체적인 상세가 기재된다. 그러나, 이러한 실시 형태들은 이들 구체적인 상세 없이도 실시될 수도 있다는 것은 분명할 것이다. 다른 경우에서는, 하나 이상의 실시 형태를 용이하게 설명하기 위하여 공지의 구조 및 디바이스를 블록도 형식으로 나타낸다.

이 명세서에 사용되는 "컴포넌트", "모듈", "시스템, "플랫폼" 등의 용어는 하나 이상의 특정 기능성을 갖는 운용가능한 기계 또는 가전제품에 관한 개체 또는 컴퓨터 관련 개체를 지칭하기 위한 것이다. 이러한 개체는 하드웨어, 펌웨어(firmware), 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 하드웨어와 펌웨어의 조합, 소프트웨어, 또는 실행중에 있는 소프트웨어일 수 있다. 예를 들면, 컴포넌트는 프로세서에서의 프로세스 구동, 프로세서, 객체, 실행가능한 것, 실행의 스레드(thread), 프로그램, 및/또는 컴퓨터일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 실례로서, 컴퓨팅 디바이스에서 구동하는 애플리케이션 및 컴퓨팅 디바이스는 양자 모두 컴포넌트가 될 수 있다. 하나 이상의 컴포넌트는 프로세스 및/또는 일련의 실행중에 있을 수 있고, 컴포넌트는 하나의 컴퓨터에 국한될 수도 있고 둘 또는 그 이상의 컴퓨터 간으로 분산될 수도 있다. 또한, 이들 컴포넌트는 이에 저장된 다양한 데이터 구조를 갖는 다양한 컴퓨터 판독 가능 매체로부터 실행할 수 있다. 컴포넌트는 하나 이상의 데이터 패킷(예컨대, 로컬 시스템(local system), 분산 시스템(distributed system), 및/또는 신호를 통해 다른 시스템과 인터넷 등 네트워크를 통하여 다른 컴포넌트와 상호 작용하는 하나의 컴포넌트로부터의 데이터)을 갖는 신호에 따르는 등 로컬 또는 원격 프로세스를 통해 통신할 수 있다.

또한, 용어 "또는"은 배타논리합(exclusive "or")이라기 보다는 논리합(inclusive "or")를 의미하기 위한 것이다. 즉, 다른 지시가 없거나 문맥상 명확하지 않다면, "X는 A 또는 B를 채용한다"는 자연스런 논리합 순열 중 어느 하나를 의미하기 위한 것이다. 즉, X는 A를 채용한다, X는 B를 채용한다, 또는 X는 A와 B 양자 모두를 채용한다라고 한다면, "X는 A 또는 B를 채용한다"는 상기 경우 중 어느 하나를 만족시키는 것이다. 또한, 다른 지시가 없거나 문맥상 단수 형식에 관한 것임이 명확하지 않다면, 이 명세서 및 첨부된 청구항에서 사용되는 단수 형식은 일반적으로 "하나 또는 그 이상"을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 명세서에 채용된 용어 "파워 그리드(power grid)"는 고유의 레귤레이터(regulator)에 의해 전력 공급되는 특정 세트의 부하들을 규정하며, 부하는 특정 통신 기능성을 제공하는 전자 회로 또는 칩셋을 포함한다. 부하는 그 자체가 자신의 부하 세트에 전력을 공급하는 전압 레귤레이터(즉, "서브레귤레이터(subregulator)")일 수 있다. 서브레귤레이터는 모(母) 레귤레이터의 출력을 더 조절하는 단계를 제공할 수 있고, 또는 서브레귤레이터는 그 부하에 전달된 전압 레벨을 변경할 수 있고, 또는 서브레귤레이터는 그 모 레귤레이터에 부착된 다른 부하로부터 그 부하를 분리시킬 수 있다.

여기서는 무선 단말기와 관련하여 다양한 실시 형태를 설명한다. 무선 단말기는 사용자에게 음성 또는 데이터 접속성을 제공하는 디바이스를 지칭할 수도 있다. 무선 단말기는 랩탑 컴퓨터 또는 데스크탑 컴퓨터와 같은 컴퓨팅 디바이스에 접속될 수도 있고, 또는 개인휴대정보단말기(PDA)나 휴대폰과 같은 자급식 디바이스(self contained device)일 수도 있다. 또한, 무선 단말기는 시스템, 가입자 유닛(subscriber unit), 가입자국(subscriber station), 이동국(mobile station), 이동식 단말기, 휴대폰, 원격국(remote station), 액세스 포인트(access point), 사용자 단말기(user terminal), 사용자 에이전트(user agent), 사용자 디바이스, 사용자 장비, 무선 디바이스, 개인용 휴대폰(PCS telephone), 무선 전화(cordless telephone), 세션 개시 프로토콜(SIP) 폰, 무선 가입자 회선(WLL) 국으로 지칭될 수 있다. 또한, 무선 단말기는 무선 접속 능력을 갖는 포켓용 디바이스 또는 무선 모뎀에 접속되는 다른 프로세싱 디바이스를 지칭할 수 있다.

무선 단말기는 일반적으로 하나 이상의 기지국과 에어인터페이스를 통해 통신하고, 통신은 하나 이상의 섹터를 통하여 발생할 수 있는데, 각 섹터는 서비스 제공자 또는 네트워크 운영자에 의해 결정된 셀 주파수 계획에 따라 특정 주파수 간격으로 통신을 유지할 수 있다. 또한, 무선 단말기는 기지국에 의해 스케쥴링 된 통신 소스(예컨대, 시간-주파수 소스)를 활용할 수 있다. 또한, 기지국은 액세스 포인트, 무선 브리지(wireless bridge), 액세스 포트(access port), 노드 B, 진화형 노드 B(eNode B) 또는 몇몇 다른 전문용어로 지칭될 수 있다. 또한, 무선 통신은 위성위치확인시스템(GPS) 디바이스와 같이 비-셀룰러 동작을 포함할 수 있음은 이해되어야 한다.

도면을 참조하면, 도 1에서, 무선 통신 시스템(10)은 사용자 장비(UE)(12)로 나타낸 액세스 단말기(AT)와 기지 노드(base node)(14)를 나타낸 네트워크 간의 무선 통신을 지원한다. 이와 달리 또는 이에 추가적으로, 상기 네트워크는 액세스 포인트(16)를 포함할 수 있다. 명료함을 위해, UE(12)가 기지 노드(14)와 액세스 포인트(16) 각각과, 18, 20으로 도시된 바와 같이 동시에 또는 순차적으로, 2개의 무선 통신 모드를 수행하는 것이 도시되어 있다. 특히, 기지 노드(14)를 갖는 모드 A(22)는 특별한 전력 요건을 갖는데, 이 전력 요건의 예시로는 정전압 V_A-B, 대전류 i_A, 및 입력 전력 공급기 상에서 수반된 노이즈에 대한 주파수 감도 f_A를 포함한다. 액세스 포인트(16)를 갖는 모드 B(24)는 상이한 전력 요건을 갖는데, 이 전력 요건의 예시로는 정전압 V_A _-B, 상대적인 저전류 i_B, 및 입력 전력 공급기 상에서 수반된 노이즈에 대한 주파수 감도 f_B를 포함한다.

본 발명에 따르면, 단일 형식의 무선 통신에 대해, 특히 휴면(sleeping), 무선 주파수(RF) 전송, RF 수신 등과 같은 모드에 대하여 상이한 전력 요건("모드")이 일어날 수 있음이 이해되어야 한다. 또한, 일 형식의 무선 통신에서도 이 무선 통신을 지원하는 복수의 부하 컴포넌트는 저장 매체가 액세스되거나 사용자 인터페이스가 활성화되는 등의 경우 전력 요건을 변경하는 단계를 가질 수 있다. 결과적으로, UE(12)는, 예를 들면 전력 공급기 출력(도시 생략)을 감시함으로써 전력 요건을 결정하는 것에 민감한 동적 조정가능 전력 회로(26)를 갖는 것으로 도시된다. 예시적인 도면에서, RF 회로(30)로서 도시된 부하 컴포넌트에 지시하는 모드 제어기(28)는 상기 전력 회로(26)의 모드 검출기(32)에 모드 정보를 제공한다. 모드 검출기(32)는 소비에 대한 파라미터 값 관련 전력, 제어 신호, 활성화된 파워 그리드의 부분에 대한 지시, 직접 감지 전력 소비 레벨(예컨대, 평균 또는 공칭 전류나 전압) 등에 기초하여 모드를 유리하게 결정할 수 있다.

둘째로, 동적 조정가능 전력 회로(34)는 또한 이종의 컴포넌트("부하 그리드(load grid)")가 상이한 전력 공급기들로 동시에 지원받는 경우에 RF 회로(30)의 다른 부분을 또한 지원하는 것으로 도시되어 있다. 일 양태에서는, 경제적인 구현을 위해 각각의 전력 회로(26, 34)가 동일한 주파수 스케일링 가능의 스위치 모드 전력 공급기(SMPS)(36)에 기초할 수 있다. 각각의 전력 회로(26, 34)는 SMPS(36)가 적절한 전력 특성을 제공하도록, 스위칭 주파수(f_SW)에서 상이한 선택 클록(38)을 제공할 수 있다. 이와 달리 또는 이에 추가적으로, 각각의 전력 회로(26, 34)는 부하 요건을 동적으로 변경하는데 적절하도록 이 스위칭 주파수(f_SW)를 동적으로 변경하는 것일 수 있다.

상기 예시적인 전력 회로(26)에서, 스위칭 주파수 선택기(40)는 모드 피크 전력 요건(44)과 모드 주파수 감도 요건(46) 양자 모두를 확인하기 위해 상기 모드 검출기(32)로부터 수신된 모드 정보에 응답한다. 그러나, 본 명세서에 개시된 양태와 밀접하게 연관된 애플리케이션은 단지 하나의 요건(44, 46)을 어드레스하는 것에 의해 이익을 얻을 수 있음은 이해되어야 한다. 예를 들면, UE(12)는 전력 요건을 반드시 변경하지 않고도 주파수 감도를 변경하여 상이한 송수신 주파수에서 동작할 수 있다. 이와 달리, 주파수 감도가 없는 컴포넌트는 전력 요건을 변경하는 단계를 가질 수 있다.

이 검출 모드의 전력 특성을 얻을 때에, 다양한 감시 또는 예측 회로가 이용되어 실시될 수 있다. 상기 예시적인 전력 회로(26)에서, 스위칭 주파수 모드 탐색 참조(48)는 원 장비 제조업자에 의해 설정되거나 UE(12)에 의해 경험적으로 학습된 이 요건을 캡쳐한다. 예를 들면, 전력 소비에 관한 파라미터가 감지될 수 있다. 신속한 처리를 위해, 부하 컴포넌트의 이 학습된 거동은 스위칭 주파수를 선택할 때 나중의 참조를 위해 탐색 데이터 구조(예컨대, 표, 데이터베이스)에 저장될 수 있다.

확인된 요건에 따라, 스위칭 주파수 선택기(40)는 클록 소스(50)를 선택할 수 있다. 상기 예시적인 전력 회로(26)에서, 선택의 범위는 제조의 경제성 또는 다른 제약으로 인해 제한된다. 예를 들면, 하나 이상의 클록 회로는 스위칭 주파수의 범위를 제공하기 위해 스케일링 업 또는 다운되거나 필터링될 수 있다. 이와 달리, 클록 소스(50)는 각각의 출력 주파수 스펙트럼에서 달라질 수 있는데, 아마도 민감한 주파수를 피하기 위해 어떤 감쇠된 고조파(certain harmonics attenuated)를 가질 것이다. 반대로, 클록 소스(50)는 낮은 양호도(Q)를 갖기 보다는, 다운스트림(downstream) 전력 공급기 또는 전력 조정 회로(power regulation circuits)(도시 생략) 또는 부하 컴포넌트(30)에 의해 적합한 성능을 실현하기 위하여 높은 "Q"를 제공할 수 있다. 클록 소스(50)에서의 이러한 변화는 54로 도시된 적절한 피크 부하도 아니고 56으로 도시된 적절한 RF 완화도 아닌 최고 스위칭 주파수 클록 'H'(52)로 도시되어 있다. 주파수 스펙트럼을 갖는 클록 'X'(58)는, 적절한 RF 완화이지만 적절한 피크 부하가 되기에는 너무 높은 주파수에서 확산된다. 클록 'Y'(60)는 전력 요건 및 주파수 감도 요건 양자 모두에서 적절하다. 클록 'Z'(62)는 적절한 전력을 공급하기에는 충분히 낮지만, 적절한 RF 완화가 아닌 높은 Q의 중심 주파수를 갖는다. 낮은 스위칭 주파수 클록 'L'(64)은 전력 소비로 인해(예컨대, 너무 높은 출력 전류) 적절하지 못하다.

전술한 바에 따르면, 조정 가능한 동작 주파수 및 클록 소스를 가질 수 있음이 이해되어야 한다. 또한, 클록 소스는 상이한 품질을 가질 수 있다. 동작 모드(예컨대, 부하 값, 주파수 요건, 클록 품질 등)에 기초하여, SMPS 주파수 및 클록 소스가 조정될 수 있다(즉, 한 세트의 SMPS에 대하여 고유하게 또는 종합적으로). SMPS 주파수 및 클록 소스의 선택은 탐색표(lookup table)에서 이용가능하거나 필요에 따라 즉시 컴퓨팅된 소정의 값에 기초할 수 있다.

도 2에서, 무선 시스템에서 동작하는 주파수 스케일링 가능의 스위치 모드 전력 공급기(SMPS)를 동적으로 조정하는 방법(70)이 제공된다. '동적(dynamic)'이라는 용어는, 상기 애플리케이션의 상이한 요구에 따라 공통 SMPS 설계의 주파수 스위칭을 다르게 설정하도록 OEM에 의해 결정될 수 있다는 것은 이해되어야 한다. 이 예시적인 방법(70)에서, 이 주파수 스케일링은 SMPS의 동작 중에 발생한다. 이를 위해, 부하 컴포넌트용 동작 모드에 대한 정보가 수신된다(블록(72)). 모드 변경이라고 도시된 블록(74)에서, 필요한 전력 요건이 변경되지 않는다고 결정이 이루어지면, 그 후 SMPS는 선택 클록 소스를 계속 사용한다(블록(76)). 블록(74)에서 이 모드가 변경된다면, 검출된 부하 컴포넌트용 동작 모드에 대한 전력 요건이 무엇인지에 대하여 결정이 이루어진다(예컨대 탐색, 감지, 탐지 등)(블록(78)). 어떤 경우에는, 소정 값을 탐색하는 것이 프로세싱 속도 및 실시의 단순화를 위해 유리하다. 이 결정은 상기 모드를 위한 피크 또는 정상 상태 전력 요건(예컨대, 전류, 전압)에 대한 결정을 포함하거나(블록(80)), 또한/또는 상기 모드를 위한 주파수 스펙트럼 감도에 대한 결정을 포함한다(블록(82)). 그 후, SMPS가 상기 소정의 요건에 따라 부하 컴포넌트에 전력을 공급하기에 적절한 스위칭 주파수 소스가 선택된다(블록(84)). 이 선택은 만족할만한 성능을 위한 적절한 양호도(Q)를 갖는 클록 소스의 선택으로서 설명되는 바와 같이, 하나 이상의 인자(factor)에 기초할 수 있다(블록(86)). 요구되는 전력 소비를 위해서는, 중심 주파수가 만족스러운 것으로 간주될 수 있다(블록(88)). 선택을 위해서는, 감지(sensitive) 주파수에서 클록 소스 주파수 스펙트럼이 충분히 감쇠되는 것으로 간주될 수 있다(블록(90)). 그 후, 블록(76)에서는 신규로 선택된 스위칭 주파수가 SMPS에 의해 이용된다.

소정의 또는 적응성 있는 가중치를 갖는 요인 선택에 대한 우선순위가 채용될 수 있다. 예를 들면, 부하 컴포넌트에 의한 데이터 전송률 에러가 더 적어질 수 있도록 더 높거나 더 낮은 전력 소비가 선택적으로 채용될 수 있다. 예를 들면, 동작할 부하 컴포넌트에 대한 알맞은 피크 전류가 형성될 수 있게 하는 한 서브세트(subset)의 클록 소스를 선택하는 것에 의해 선택이 개시될 수 있고, 그 후 최적의 전력 소비 효율(예컨대, 피크 전력으로 매우 충분한 것)을 갖는 클록 소스에 순위를 매긴 후, 바람직하지 않은 고조파의 합계에 대한 임계값에 기초하여 순위를 매기거나 제외시킨다.

도 3은 무선 통신을 위한 4개의 이종 모드(120₁, 120₂, 120₃, 120₄)에서 동작할 수 있는 무선 단말기(110)의 예를 나타내는 다이어그램(100)인데, 각각의 모드(120_J)(J = 1, 2, 3, 4)는 이종 부분, 즉 전자기(EM) 스펙트럼의 σ_J인 대역(예컨대, 무선 주파수(RF) 및 마이크로파(microwave) 주파수)를 활용한다. 대역 σ_J는 허가 RF 대역(예컨대, 산업, 의료 및 과학용 기기가 사용가능한 대역 또는 PCS A-F 대역) 또는 무허가 RF 대역일 수 있다. 통신 실행 중 특정 모드, 예를 들면 제3 세대(3G) UMTS 또는 WiMAX 무선 기술에서 사용되는 직교 주파수 분할 다중화를 실시하기 위해, 각각의 σ_J 는 부대역(sub-band)들 또는 채널(chennel)들로 더 분할될 수 있음은 이해되어야 한다. 모드는 이 모드가 동작하게 되는 한 세트의 대역(예컨대, σ₄,σ′₄,σ″₄) 및 채널을 가질 수 있음이 이해되어야 한다. 일 예에 따르면, 지상 무선 통신을 위해서는, 동작 모드는 다양한 극초단파(UHF) 대역을 활용할 수 있는 반면, 위성 기반 네비게이션을 위해서는, 모드는 심우주(deep space) 통신망을 확립하기 위해 초고주파(SHF) 대역을 채용할 수 있다. 다른 예에 따르면, 애드혹 네트워크(ad hoc network)에서의 무선 디바이스는 데이터 전송용 EM 스펙트럼의 적외부(IR)에서의 하나 이상의 대역을 활용할 수 있다. 이종 모드(예컨대, 모드 1(120₁) 및 모드 4(120₄))는 적어도 부분적으로는 중첩하게 되는 각각의 대역에서 동작할 수 있음은 이해되어야 한다. 일 예로서, EVDO 데이터 콜 및 WCDMA 데이터 콜 양자 모두는 PCS F 블록 대역 또는 GSM 대역을 통하여 유지될 수 있다.

전술한 바와 같이, 무선 단말기(110)는 일반적으로 다중 모드 이동식 디바이스이며, 도시한 바와 같이, 인스턴트(instant) τ_A에서의 모드 1(120₁)에서, 인스턴트 τ_B에서의 모드 2(120₂)에서, 인스턴트 τ_C에서의 모드 3(120₃)에서, 인스턴트 τ_D에서의 모드 4(120₄)에서 동작할 수 있다. 무선 단말기(110)는 애플리케이션의 병렬 실행을 용이하게 하는 프로세서(예컨대, 멀티 코어 프로세서)를 통해 동작할 수 있기 때문에 이러한 인스턴트들이 상이할 필요는 없다는 것은 이해되어야 한다. 예를 들면, 무선 단말기(110)는 GSM에서 동작하므로, 음성 통신을 수행하면서 동시에 GPS 애플리케이션(예컨대, 네비게이션 경로를 디스플레이하는 것)을 동작시킬 수 있다. J = 1-4 는 4개의 대역에서의 단말기(110)의 동작에 대한 설명 예를 도시하는데 사용됨이 이해되어야 하는데, 무선 환경에서는 더 적거나 더 많은 대역 및 연관된 통신 모드가 활용될 수 있다. 액세스 단말기가 지원하는 통신용 동작 모드의 수는 일반적으로 설계에 의해 결정된다. 각각의 동작 모드(예컨대, GSM, IMT, CDMA, WCDMA, HSPA WiMAX, GPS GLONASS, Bluetooth^TM, ...)에서, 특정 시간 자원(무선 프레임 기간(radio frame time span), 심볼 기간(symbol time span) 등) 뿐만 아니라, 특정 다중화 및 변조와 같은 통신용 특정 프로토콜이 일반적으로 활용된다. 이렇게, 다양한 칩셋은 특정 동작 모드 내에서 통신을 위해 필요한 기능성을 제공한다. 또한, 이종의 칩셋들은 디스플레이 인터페이스, 음향, 음향과 영상(예컨대, 음성-문자 변환 및 문자-음성 변환), 데이터 입력(예컨대, 키패드(들)의 동작, 터치 스크린(들), 음성 입력, 디지털/아날로그 변환, 메모리 동작) 등과 같은 지원 애플리케이션에 기능성을 제공할 수 있다.

칩셋과 연관된 회로는 특정 부하 요건(예컨대, 동작 전압, 피크 부하 전류)을 가지며, 동작 모드에 따라 이 회로는 통신을 위해 변조된 특정 주파수의 파형의 생성을 용이하게 하는 RF 전자 기술을 포함한다. 파형은 단일 반송파(예컨대, 업링크(uplink) 통신용) 또는 멀티 반송파(예컨대, 다운링크(downlink) 통신용) 중 어느 하나일 수 있다. 무선 단말기(110)의 배터리는 전력을 제공하여 이동식 디바이스에서 모든 기능성을 지원하도록 하는데, 배터리는 화학 반응(예컨대, 리튬 기반(Li-based) 배터리) 또는 태양 에너지 변환(예컨대, 실리콘 기반(Si-based), 구리갈륨셀레늄 기반(CuGaSe-based), 구리인듐셀레늄 기반(CuInSe-based)의 태양전지 패널)을 통하여 에너지를 공급할 수 있다. 이와 달리 또는 이에 추가적으로, 열전(熱電) 변환기의 복사(마이크로파)열과 같은, 다른 무선 에너지 소스가 채용될 수도 있다. 한 세트의 스위치 모드 전력은, 배터리 입력 전압(V_IN)으로부터 한 세트의 부하용 출력 동작 전압(V_OUT)으로의 조정 또는 변환을 용이하게 한다. 일 양태에서, 단말기(110)에 공급되는 스위치 모드 전력 공급기는 스위칭 주파수 스케일링이 가능하며, 예를 들면 GPS 및 연관된 디스플레이 애플리케이션 또는 WCDMA를 통한 비디오폰 통신 등의 특정 동작 모드에 따라 스위칭 주파수를 조정한다.

상기 단말기(110)는 또한 시분할 다중 접속(TDMA), 주파수 분할 다중 접속(FDMA), 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA), 단일 반송파 FDMA(SC-FDMA), 또는 다른 적합한 다중 접속 방식과 같은 이하의 다중 접속 방식으로 동작할 수 있다. TDMA는 시분할 다중화(TDM)를 활용하는데, 상이한 단말기에 대한 전송은 상이한 시간 간격으로 전송함으로써 직교화될 수 있다. FDMA는 주파수 분할 다중화(FDM)을 활용하는데, 상이한 단말기에 대한 전송은 상이한 주파수의 부반송파(subcarrier)들로 전송함으로써 직교화될 수 있다. 일 예에서, TDMA 및 FDMA 시스템은 코드 분할 다중화(CDM)를 활용할 수 있는데, 다수의 단말기에 대한 전송은 상이한 직교 코드(예컨대, 월시 코드(Walsh code), 다상 코드(polyphase code) ...)들을 이용하여 직교화될 수 있으며, 이들 코드가 동일한 시간 간격 또는 주파수 부반송파로 전송되더라도 상관없다. 일 양태에서, 직교화는 참조 신호들 사이의 간섭의 완화를 의미한다는 점에 유의해야 한다. OFDMA가 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)를 활용하고, SC-FDMA는 단일 반송파 주파수 분할 다중화(SC-FDM)를 활용하는데, OFDM 및 SC-FDM은 상기 이용가능한 시스템 대역을 다수의 직교 부반송파(예컨대, tones, bins, ... )로 분할할 수 있으며, 이들 각각은 데이터와 함께 변조될 수 있다. 통상적으로, 변조 심볼은 OFDM을 이용하는 경우 주파수 도메인에서, 그리고, SC-FDM을 이용하는 경우 시간 도메인에서 전송된다. 또한, 이용가능한 시스템 대역은 하나 이상의 주파수 반송파들로 분할될 수 있으며, 이들 각각은 하나 이상의 부반송파를 내포할 수 있다. 또한, 무선 통신의 실행은 OFDMA 및 코드 분할 다중 접속(CDMA)과 같은 다중 접속 방식의 조합을 활용할 수 있다. 여기서 제공되는 SMPS 주파수 관리 기술은 임의의 무선 통신 접속 방식 내에서 활용될 수 있음이 이해되어야 한다. 또한, 본 명세서에 기재된 발명은 적어도 전술한 모든 동작 모드에서 유용하게 활용될 수 있다.

도 4는 본 명세서에 기재된 양태에 따라 주파수 스케일링 가능한 스위치 모드 전력 공급기(SMPS)를 활용하는 사용자 장비(UE)(210)의 예에 대한 블록도(200)이다. 무선 단말기(110)의 구현일 수 있는 사용자 장비(210)는 입력 전압(V_IN)을 제공하는 직류 전류(DC) 배터리(225)에 의해 바이어스된 주파수 스케일링 가능의 SMPS 플랫폼(215)을 포함한다. 주파수 스케일링 가능의 SMPS 플랫폼(215)은 한 세트의 파워 그리드(235₁-235_N)에 전력을 공급하는 한 세트의 N SMPS(218₁-218_N)(N은 양의 정수이며, 일반적으로 2≤N≤4)를 포함하는데, 각각의 파워 그리드는 한 세트의 특정 부하(예컨대, 특정 원격 통신 기능성을 위한 칩셋)를 포함한다. 한 세트의 부하 내의 부하는 파워 그리드일 수 있는데, 예를 들면 이 부하는 전압 레귤레이터(예컨대, 로 드롭아웃 선형 레귤레이터(low-dropout linear(LDL) regulator)일 수 있고, 한 세트의 기능성 부하가 전압 레귤레이터의 출력에 동작용으로 부착될 수 있고, 이 전압 레귤레이터는 SMPS에 부착되므로 서브레귤레이터(sub-regulator)로서 작동할 수 있음에 유의해야 한다. 각각의 SMPS(218_λ)(λ=1, 2, ..., N)는 스위칭 주파수 f_λ에서 동작하고 전압 V^(λ) _OUT을 출력한다. SMPS(또는 레귤레이터)(218₁-218_N)와 파워 그리드(235₁-235_N) 간에는 1 대 1 관계가 있을 수 있음이 이해되어야 한다. 또한, 하나 이상의 SMPS(218_λ)는 파워 그리드(235₁-235_N)의 전력 요구, 예를 들면 작동중인(예컨대, 전력이 공급된) 부하에 의해 본질적으로 지시되는 전력 요구에 따라 단일 시간에 온(on) 또는 오프(off) 될 수 있다. 파워 그리드에 전력을 공급하거나 파워 그리드를 서빙하는 경우, f_λ는 사용자 장비(210)의 동작 모드(예컨대, 모드 2(120₂)에 따라 동적으로 조정될 수 있다. 이러한 동작 모드는, 예를 들면 GSM, IMT, CDMA, WCDMA, HSPA, WiMAX, GPS GLONASS, 블루투스^TM 등 일 수 있다. 또한, f_λ는 동작용 피크 부하 전류와 같은 부하 요건의 변경, 또는 다른 모드의 병행 동작의 개시에 적어도 부분적으로 기초하여 동적으로 조정될 수 있다(예컨대, GPS 동작은 보이스 세션, 데이터 세션 또는 이들의 조합일 수 있는 CDMA 1X 콜 동안에 개시된다). 이러한 신규의 특징은 다음에서 설명하기로 한다.

사용자 장비(210)는 이종의 모드에서 동작할 수 있는데, 이 이종 모드는 통신(예컨대, 보이스 세션, 데이터 전송, 온라인 게임, 웹 브라우징(web browsing) 등)을 수행하기 위하여 동시에 동작 중에 있을 수 있다. 다중 모드 동작의 적어도 하나의 이점은, UE(210)가 성능(예컨대, 높은 데이터 전송 속도, 낮은 지연 시간(low latency), 낮은 비트 에러율(low bit error rate) 및 패킷 오류율 등)을 개선 또는 최적화한 모드를 활용할 수 있다는 점이다. 전술한 바와 같이, 특정 모드에서의 동작은 사용자 장비(210)의 특정 동작 또는 통신을 달성하는데 필요한 기능성 중 적어도 일부분을 제공하는 특정 부하(예컨대, 241₁-241_Q)에 의존한다. 예를 들면, 부하는 RF 회로, MSM(이동국 모뎀) 핵심 기능성, 주변 장치(예컨대, 메모리, 디스플레이, 키패드 ...) 회로 등을 포함할 수 있다. 부하(예컨대, 238₁-238_S, 241₁-241_Q, 및 244₁-244_P)는 이종의 감도 또는 주파수에 대한 응답(예컨대, 국부발진기(local oscillator)와 결합 또는 간섭), 및 전류 및 전압 요건을 가질 수 있는데, 일반적으로, 부하들은 주파수 감도와 동작 요건의 불일치에 따라 함께 그룹화(분류)될 수 있다.

사용자 장비(210)에 기능성을 제공하는 부하(예컨대, 238₁-238_S) 중에서, SMPS(218_J)의 스위칭 주파수 f_J는 상기 부하의 전자 회로의 성능을 방해할 수 있으므로, SMPS(218_J)의 동작이 UE(210)의 동작을 열화(degradation)시킬 수 있음은 이해되어야 한다. 한 집합(cluster)의 K2 SMPS(예컨대, SMPS(218_J), SMPS(218_N-1), 및 SMPS(218_N))는 이종의 스위칭 주파수를 공유할 수 있는 반면, 한 집합의 K1 SMPS(예컨대, SMPS(218₁) 및 SMPS(218₂))는 하나의 스위칭 주파수를 공유할 수 있음은 이해되어야 한다. 일반적으로 이러한 열화는 부하의 회로가 RF 회로를 포함하고 f_J 또는 연관된 고조파 nf_J(n은 양의 정수)는 이 부하에 의해 지원되는 주파수 대역 내(예컨대, σ_J)에 놓이는 경우에 발생한다. 또한, 교차 열화(cross-degradation)도 발생하는데, SMPS(218_J)의 스위칭은 이종의 SMPS(218_K)에 부착된 부하의 동작을 방해한다는 것에 유의해야 한다. 각각의 SMPS는 다양한 도전성 및 복사성 수단에 의해 시스템 내의 모든 부하에 본질적으로 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 본 발명에서, 동작 모드(예컨대, GSM 음성 통신)는 모드 관리 컴포넌트(255)를 통하여 결정 또는 확립된다. 모드가 동작되는 EM 복사성 주파수 대역, 동작용으로 스케쥴링된 주파수 채널 등과 같은 특정 모드 정보에 따르면, 프로세서(275)는 데이터베이스 또는 탐색표(268)를 보유하는 메모리(265)에의 액세스를 제공하고, SMPS(218_J)의 동작을 위한 적절한 스위칭 주파수 f_J ⁽ ^opt ⁾를 선택한다. 본 명세서에 따르면, 적절한 예는 수용할만한 만족스러운 결과를 수반할 수 있음이 이해되어야 한다. 또한, 적절한 예는 다른 이용가능한 선택사항보다 더 우수함을 수반할 수 있다. 또한, 적절한 예는 특히 충분한 선택사항이 존재하는 애플리케이션을 위한 최적의 솔루션을 수반하여, 하나의 기준(criteria) 또는 한 세트의 기준에 면밀하게 정합시키는 단계를 제공할 수 있다. 또한, 적절한 예는 가중된 기준에 대한 최고의 복합 스코어를 갖는 것과 같은 최상의 선택사항을 수반할 수 있다. 명확하게는, 충실도(degrees of fidelity)를 변화시키는 실행을 통하여 최적의 조건에 접근할 수 있음은 이해되어야 하지만, 이하에서 설명된 실시 양태에서는, 최적의 스위칭 주파수에 대한 이상적인 목표가 논의될 수 있다.

또한, 프로세서(275)는 메모리(265)에 저장된 동작 기준(271)과 대조하여, 예를 들면 탐색표(268)에 보유된 한 세트의 이용가능한 주파수를 선별하므로, 특정 기준을 충족하는 최적의 주파수를 선택할 수 있다. 동작 기준은 고품질의 사용자 지각 서비스(user-perceived service)를 확보하기 위해 서비스 품질 지표(quality of service metrics)를 포함할 수 있다. 탐색표(268) 또는 동작 기준(271)에 저장된 정보가 요망이나 요청되는 장비 응답 또는 이와 연관된 성능과 서비스 품질을 확립할 수 있음은 이해되어야 한다. 최적의 주파수는 만족스럽거나 효율적인 성능 및 연관된 서비스를 제공하는, 한 세트의 이용가능한 주파수에서의 스위칭 주파수임은 더 이해되어야 한다. 하나 이상의 스위칭 주파수는 만족스럽거나 최적인 동작을 가능하게 한다는 점은 더욱 유의해야 한다. 스위칭 주파수의 동적 조정 및 최적의 주파수의 활용 중 적어도 하나의 이점은 이동국이 동작 모드를 스위칭하는 경우이더라도 지각 서비스 품질이 유지될 수 있다.

통신 대역(예컨대, σ₃) 내에서 상이한 동작 채널로의 핸드오프(handoff)는 작동중인 SMPS의 스위칭 주파수의 변경을 요청할 수 있다. 한 그룹의 N 스위칭 주파수에서, G(예컨대, G=1) 스위칭 주파수가 동적으로 스케일링되는 동안에는 한 세트의 N-G 스위칭 주파수가 고정상태를 유지할 수 있음에 유의해야 한다. 탐색표(268)는 특정 동작 모드에 f_J ⁽ ^opt ⁾를 제공한다. 본 발명의 일 양태에서, 동작 모드가 제1 모드로부터 제2 모드로 변경되는(예컨대, UE(210)가 CDMA 1X를 경유한 보이스 콜 후에 HSPA 모드 내에서 다운로드를 개시하는) 경우, 및 상기 SMPS(218_J)에 의해 전원을 공급받은 파워 그리드에서 부하에 의해 동작의 제2 모드가 지원되는 경우, UE 가동 휴지 기간(UE downtime) 또는 추가적인 테스트에 의존함이 없이, 사용자 장비(210)를 통하여 액세스 가능한 데이터베이스 또는 탐색표(268)로부터 이종의 최적 주파수 f_J ⁽ ^opt' ⁾가 동적으로 선택될 수 있다. 또한, 모드 관리 컴포넌트(255)가 다른 동작 모드(예컨대, GPS)를 활성화하고, 이러한 모드가 이종의 파워 그리드, 예를 들면 파워 그리드(N 235_N)에서 그룹화된 부하(244₁-244_P)와 같은 부하에 의존하는 경우, 그 파워 그리드를 작동시키는 SMPS, 예컨대 SMPS(218_N에 저장된 정보)의 스위칭 주파수는 또한 사용자 장비(210)에 본질적으로 액세스 가능한 베이스 또는 탐색표(268)에 저장된 정보를 통하여 경험적으로 최적화될 수도 있다.

본 발명에서, 이동국에 의해 지원되는 모드들의 수는 소수의 모드를 포함하고, 최적의 주파수는 실험실 또는 작업장에서 실험(예컨대, 활성/불활성 상태에 있는 부하에 대한 SMPS 성능의 주파수 응답으로서, 부하, 부하 전류 요건 및 부하 전압 요건 등에 대한 간섭도(degree of interference) 또는 그 부존재를 반영할 수 있는 주파수 응답)을 통하여 미리 정해질 수 있으므로, 메모리(265)에 저장된 탐색표(268)는 최적의 스위칭 주파수를 선택하기 위한, 효과적이면서, 낮은 오버헤드(low-overhead), 낮은 복잡성(low-complexity)을 갖는 도구이다.

프로세서(275)에 의해 조력되는 모드 관리 컴포넌트(255)는 무선 통신용 동작 모드에 따라 최적의 주파수를 선택하거나, 또는 스케일링된 SMPS에서의 스위칭을 구동하는 스위치를 클록킹하는 한 세트의 K개의 클록 소스(248₁-248_K)로부터 클록 소스를 선택할 수 있다. 클록 소스(248₁-248_K)는, 예를 들면 시스템 내의 상이한 수정발진기(crystal oscillator), 완화발진기(relaxation oscillator) 등 일 수 있다. 클록 소스의 선택은 높은 Q(high-Q) 또는 낮은 Q(low-Q)의 클록을 선택하여 최적의 주파수 f_J ⁽ ^opt ⁾를 제공하기 위한 적응성을 제공한다. 클록 소스의 선택은 일반적으로 설계 및 비용에 영향을 미친다. 이와 달리, 또는 이에 추가적으로, 클록 소스의 선택은 SMPS의 스위칭 주파수를 결정할 수 있고, 이에 의해 스위칭 주파수의 선택에 클록 소스(예컨대, 248_K)의 선택을 연관시킬 수 있음에 유의해야 한다. SMPS에서의 스위칭의 스펙트럼 응답이 UE(210)에 대한 서비스 품질(예컨대, 비트 에러율 또는 블록 에러율)에 영향을 미칠 수 있고, 샤프한 스펙트럼 응답이 낮은 Q의 클록 소스와 연관된 주파수 테일(frequency tail)과의 간섭을 피하는 것이 바람직할 경우, 높은 Q의 클록이 활용될 수 있다. 큰 SMPS 스위칭 주파수 f가 이용가능하지 않은 경우, 대역 내, 예컨대 σ_J에 속하는 SMPS 클록 고조파 f_n=n·f(n은 양의 정수)를 회피할 수 없을 수도 있다. 이러한 시나리오 하에서, 몇몇의 부하들은 협대역 간섭에 더 민감할 수 있기 때문에, 낮은 Q의 소스 클록은 유용한 대안일 수 있으므로, 낮은 Q의 소스의 더 넓은 스펙트럼 선은 UE(210)의 동작에 도움이 된다. 일 양태에서, 모드 관리 컴포넌트(255)는 SMPS의 스위치를 구동하는데 활용되는 클록 소스(예컨대, 클록 소스(248₁-248_K 중 하나))의 양호도에 대하여 상충관계(trade-off)로 영향을 미칠 수 있다. 이를 위해, 모드 관리 컴포넌트가 활용도 분석(예컨대, 비용 편익 분석(cost-benefit analysis))을 수행하여 이동국의 동작을 위해 높은 Q의 클록 소스가 유리한지 낮은 Q의 클록 소스가 유리한지를 결정할 수 있는 지능형 컴포넌트(도시 생략)를 채용할 수 있다. 활용도 분석은 자동화될 수 있으며, 동작 히스토리 데이터(operation historic data)에 대한 인공 지능 또는 머신 학습 기술(machine learning techniques), 예컨대 디시전트리(decision tree), 신경망(neural network), 회귀 분석(regression analysis), 특징과 패턴 추출을 위한 주성분 분석(principal component analysis(PCA)), 클러스터 분석(cluster analysis), 유전자 알고리즘(genetic algorithm), 또는 강화 학습(reinforced learning)에 의존하여 특정 동작 모드, 부하 요건 및 조건 등에 대한 비용 및 편익을 추론할 수 있다.

본 발명은 또한 부하 동작 요건(예컨대, 전압, 피크 부하 전류, 감지 주파수)에 적어도 부분적으로 기초하여 SMPS의 스위칭 주파수 f를 동적으로 스케일링하여 이를 변경하는 것을 의도하고 있다. 이렇게, 단일의 SMPS(예컨대 SMPS 218₂)가 이종의 부하 구성을 요하는 다수의 동작 모드에 전원을 공급할 수 있다. 일 예로서, GPS용 일 SMPS(예컨대, 파워 그리드(235₁)를 작동시키는 SMPS(218₁)) 및 CDMA 1X용 일 SMPS(예컨대, 파워 그리드(235_N)를 작동시키는 SMPS(218_N))를 갖는 대신, 단일의 SMPS가 스위칭 주파수 조정을 통하여 양 모드(예컨대, GPS 및 CDMA 1X)에 전력을 공급할 수 있다. 따라서, 본 발명의 적어도 하나의 이점은 사용자 장비의 복잡성 및 재료의 비용, 즉 제조 비용의 양 원인을 절감한다는 것이다.

그러나, 본 발명에서는 SMPS 수의 감소와 SMPS 다양성의 획득 간에 상충관계가 달성될 수 있음에 유의해야 하는데, SMPS의 스위칭 주파수는 다수의 SMPS(예컨대, 218₁-218_N)를 제공함으로써 부하 조건에 따라 동적으로 조정될 수 있음을 감안할 때, 특정 그룹의 부하(예컨대, 244₁-244_P) 또는 특정 파워 그리드는 임의의 시간(예를 들면, 셀(cell) 동기화 및 재동기화 동안, 여기서 타이밍 및 주파수 정보를 추출하기 위해 임의의 상관기(correlator)가 필요함)에 최적으로 동작될 수 있으므로, 이러한 특정 그룹과 연관된 SMPS의 스위치가 요구에 따라 온(on) 또는 오프(off) 될 수 있으며, 상기 단말기(예컨대, UE(210))는 배터리를 보다 효율적으로 소비할 수 있다.

또한, 모드 관리 컴포넌트(255)는 부하 조건의 변경에 동적으로 응답하여 SMPS(218_J)의 주파수 f_J를 스위칭할 수 있다. 예를 들면, 한 세트의 부하 또는 전체 파워 그리드(예컨대, 그리드(235_N))가, 높은 피크 부하 전류를 요구하는 일시적인 상태에서 동작하는 경우, 주파수는 특정 동작 모드와 연관된 RF 회로와의 간섭을 더 피하면서, 상기 세트의 부하 또는 그리드에 더 높은 전류(예컨대, f_J ^(High)=f_J ^(opt)-Δf(Δf>0)를 제공하도록 동적으로 스위칭될 수 있다. 일반적으로, 더 높은 부하 전류를 다루기 위해 SMPS 스위칭 주파수를 낮추게 되면, 일반적으로 성능 저하와 연관되게 된다. 따라서, 전력 공급의 불안정과 같은 심각한 불량을 회피하면서 스위칭 주파수의 동적 조정은 성능 저하를 용이하게 저지시킨다.

도 5는 SMPS에 하나 이상의 클록 소스를 정합시키고 클록 소스 선택을 용이하게 하는, 모드 관리 컴포넌트(255)에 존재할 수 있는 클록발생기(285₁-285_M)의 예시적인 구성(280)을 나타낸다. 예시적인 구성(280)은 SMPS 1(218₁)를 구동하는 스위칭 클록을 출력하는, 클록발생기 1(285₁)에 부착된 클록 소스(248₁-248_K)를 도시하고 있다. SMPS 2(218₂) 및 SMPS 3(218₃)는 스위칭 구동기로서, 클록 소스 1(248₁) 또는 클록 소스 2(248₂)로부터 선택될 수 있는 클록발생기 2(285₂)를 공유한다. SMPS N-1(281_N-1)은 클록 소스 1(248₁)을 사용한다. 예시적인 구성(280)에서, SMPS N(218_N)은 클록발생기를 방해하지 않고 클록 소스 K를 사용해야 한다. 클록발생기(285₁-285_M)는 클록 소스를 선택하는 외에도, 예컨대 정수 분주기(integer divider) 또는 분수 분주기(fractional divider) 중 적어도 하나를 통하여 클록 소스 주파수를 수정할 수 있다. 예를 들면, 클록발생기 M(285_M)은 클록 소스의 주파수를 수정할 수 있다. 클록 소스 주파수의 수정에 대한 적어도 2개의 이점 (i) 주파수 스케일링 가능의 SMPS 플랫폼(215)에 의해 가능한 주파수 스케일링 능력의 동적 범위(예컨대, 간격의 상한과 하한)를 증가시키는 것과, (ⅱ) 주파수 스케일링 가능의 SMPS 플랫폼(215)에 의해 작동되는 한 세트의 부하에 의해 조율되는 채널에서 고조파 없이 한 세트의 스위칭 주파수를 생성하는 것인데, 이 생성된 스위칭 주파수는 상기 세트의 부하에 최적의 전력 효율을 제공할 수 있고, 탐색표(268)에 보유될 수 있으며, 주파수 스케일링 가능의 SMPS 플랫폼(215)에서의 한 세트의 SMPS를 구동하기 위한 최적의 스위칭 주파수에 대한 선택을 용이하게 할 수 있다.

도 6 내지 도 8은 3개의 이종 스위칭 주파수 및 이종 DC 입력 전압(V_IN)에서 부하 전류 대비 SMPS로의 전달 전력 효율 각각을 한 세트의 개략적인 챠트로 도시하고 있다. 다이아몬드형 기호는 제1 스위칭 주파수 f₁에 대응하고, 정사각형 기호는 제1 스위칭 주파수보다 낮은 제2 스위칭 주파수 f₂에 대응하며, 삼각형 기호는 제1 및 제2 스위칭 주파수보다 낮은 제3 스위칭 주파수에 대응한다. 도표(290)(도 6), 도표(294)(도 7), 및 도표(298)(도 8)는 상이한 주파수에서의 부하 전류 대비 전력 효율에 대한 유사한 특성을 질적으로 도시하고 있다. 특히, (i) SMPS 효율은 그 스위칭 주파수에 거의 반비례한다. 이러한 동작은, 효율이나 성능에 영향을 미치는 다른 양이 본질적으로 동일한 경우, 단순화된 시나리오인 SMPS의 스위칭 주파수 변환 손실에 대한 선형 종속(linear dependence)에 기인한다. (ⅱ) 특정 스위칭 주파수에서의 최대 부하 전류(예컨대, V_IN=V_MIN에서 λ=1, 2, 3이고, f_λ에서 292_λ)는 스위칭 주파수의 감소에 따라 증가한다. 또한, 더 높은 입력 전압으로 인해, V_IN=V_TYP(V_TYP는 일반적인 동작 전압 값)에서 294_λ, 및 V_IN=V_MAX에서 296_λ와 같이 더 큰 최대 부하 전류가 발생한다. 주어진 스위칭 주파수에 대한 최대 부하 전류는 회로의 비이상성(non-ideality)을 나타낸다. 일반적으로 더 낮은 스위칭 주파수는 조정(regulation)을 계속 유지하면서 더 높은 출력 부하 전류를 제공하는데, 이러한 응답은 적합한 설계 하에서 비용이나 기술이 허용하는 경우 SMPS가 더 높은 스위칭 주파수에서 더 높은 부하 전류를 전달하는 것을 방해하지 못하게 한다. 덜 중요한 동작에서 스위칭 주파수를 더 낮은 주파수로 변경하는 것은 일반적으로 효율성 전반을 개선시킨다.

도 9는 한 세트의 SMPS를 통하여 전력 관리를 위한 하나 이상의 스위칭 주파수를 동적으로 선택하여 설정할 수 있는 사용자 장비의 실시 형태(310)에 관한 블록도(300)이다. 파워 그리드(315)는 적어도 부분적으로 사용자 장비(310)의 기능성을 제공하는 부하(318)를 포함한다. 주파수 스케일링 가능의 SMPS 플랫폼(215)은 한 세트의 SMPS(218₁-218_N)를 포함한다. 전술한 바와 같이, 각각의 SMPS(218_λ)(λ=1, 2, ..., N)는 스위칭 주파수 f_λ에서 동작하며, 파워 그리드(315) 내의 부하(318)에 전력을 공급하는 전압 V_OUT ^(λ)을 출력한다. 한 세트의 클록 소스(245)는 사용자 장비(210)에 관하여 전술한 바와 본질적으로 동일한 방식으로 주파수 스케일링 가능의 플랫폼(215)에 하나 이상의 SMPS 내에서의 스위치를 구동하도록 채용될 수 있다. 또한, 모드 관리 컴포넌트(255)는 전술한 바와 본질적으로 동일한 방식으로 동작할 수 있다. 또한, UE(310)의 일 양태에서, 모드 관리 컴포넌트(255)는 무선 채널 조건을 확립할 수 있는 채널 품질 표시기(CQI: Channel Quality Indicator) 컴포넌트(325)를 포함할 수 있다. 특히, CQI 컴포넌트(325)는 이동식 장비(310)의 통신 및 동작에 영향을 미치는 간섭(예컨대, 방해 전파 신호)의 소스의 주파수와 같은 스펙트럼 특성을 결정할 수 있다. 주파수 분할 양방향 전기 통신 시스템에서 송신기 출력이 방해 전파 신호로서 작동할 수 있음은 이해되어야 한다.

채널 품질 표시기 컴포넌트(255)는 또한 SMPS(예컨대, SMPS 2(218₂))와 클록 소스(245)를 결합해서 얻어지는 국부발진기(LO) 스퍼(spurs)를 감시할 수 있다. 특히, CQI 컴포넌트(255)는 LO 스퍼가 M 곱하기 SMPS 스위칭 주파수(예컨대, f₂)와 같은 크기를 갖는 주파수 오프셋(frequency offset)에서 발생하는지의 여부를 결정할 수 있는데, 본 명세서에서 이러한 주파수 오프셋은 M급 공진(M-order resonance)으로 지칭된다. 수신기 입력과 결합된 대역 외(out-of-band) 방해 전파 신호가 존재하는 경우, M급공명 LO 스퍼는 이동식 장비(예컨대, UE(310))의 동작을 결정적으로 감도저하(desense)시킬 수 있음에 유의해야 하는데, LO 스퍼 및 연관된 LO 중심 주파수(예컨대, SMPS 스위칭 주파수를 결정하는 클록 소스 주파수) 사이에서 스플릿(split)한 주파수가 수신 신호 및 대역 외 방해 전파 신호 사이에서 스플릿한 주파수와 동일하거나 정수 배인 경우, 수신기(예컨대, UE(310))에서의 LO 스퍼의 다운컨버전(downconversion)은 상기 방해 전파 신호를 신호(예컨대, 트래픽(traffic) 또는 제어 정보)가 수신되는 주파수 스펙트럼 범위로 스펙트럼적으로 시프트(shift) 시킬 수 있다. (전술한 다운컨버전은 UE(310)에서의 트랜시버(transceiver)에 의해 수행될 수 있고, 한 서브세트의 부하(318)는 이 트랜시버의 동작을 용이하게 할 수 있다.) 이렇게, CQI 컴포넌트(255)는 방해 전파 신호 및 트래픽이나 제어 신호 사이에서 스플릿한 주파수가 SMPS 스위칭 주파수의 정수 배인지의 여부 및 이러한 조건에 정합하는 하나 이상의 스위칭 SMPS 주파수를 조정하는지의 여부를 결정할 수 있다. 프로세서(275)를 통한 모드 관리 컴포넌트(255)는 하나 이상의 스위칭 주파수를 조정할 수 있는데, 이 조정은 하나 이상의 SMPS 오프공진(off-resonance)을 구동하고 SMPS 구동의 LO 스퍼의 악영향을 완화시킨다. CQI 컴포넌트(325)는 이동식 장비의 동작이 신규의 RF 동작 채널로 핸드오프(hand-off)되는 경우 또는 수신기가 다중 수신기 UE에서 트리거(trigger)되는 경우, M급 공진 LO 스퍼가 발생하는지의 여부를 결정할 수 있음에 유의해야 한다.

모드 관리 컴포넌트(255)는, 또한 이동식 장비(310)의 동작 조건에 대한 변경에 응답하여 스위칭 주파수 수정의 결과로서, 서비스 중단(예컨대, 무선 은행 업무와 같은 데이터 교환 세션 또는 음성 통화)을 방지하거나 서비스를 지속할 수 있는 서비스 보장 컴포넌트(335)를 포함할 수 있다. 특히, 방해 전파 신호와 통신 채널에서의 신호 사이에서의 M급 공진이 스위칭 주파수 조정을 초래하는 경우, 서비스 보장 컴포넌트(335)는 서비스 또는 동작을 유지할 수 있다.

예시적인 UE 실시 형태(210, 310)에서, 프로세서(275)는 적어도 일부의 기능적 작동, 예컨대, 전자계산(computation), 선언(declaration), 할당(assignment), 결정(decision), 및 본질적으로 사용자 장비에서의 임의의 컴포넌트의 기능성을 실행하는데 필요한 다른 임의의 기능적 동작을 수행하도록 구성됨에 유의해야 한다. 메모리(265)는 사용자 장비(210)에 기능성을 부여하는 경우 프로세서(245)에 의해 채용될 수 있는 각각의 데이터 구조(예컨대, 탐색표), 코드 명령, 알고리즘 등을 보유할 수 있다.

전술한 예시적인 시스템 및 연관된 양태를 고려할 때, 개시된 본 발명의 내용에 따라 실시될 수 있는 유연한 채널 품질 표시기를 위한 방법은 도 2, 10, 11-13 및 15의 흐름도를 참조하면 더 잘 이해될 수 있다. 설명의 단순화를 위해, 상기 방법을 일련의 블록으로 나타내고 설명했지만, 본 명세서에 기재되고 설명된 것으로부터 다른 블록과 동시에 및/또는 상이한 순서로 발생할 수 있으므로, 청구된 발명의 내용이 블록의 수 또는 순서에 의해 제한되지 않음이 이해되어야 한다. 또한, 도시된 모든 블록이 이하에 기재된 방법을 실시하는데 요구될 수 있는 것은 아니다. 블록과 연관된 기능성은 소프트웨어, 하드웨어, 이들의 조합, 또는 임의의 다른 적합한 수단(예컨대, 디바이스, 시스템, 프로세스, 컴포넌트 ...)에 의해 실시될 수도 있음이 이해되어야 한다. 본 명세서 전반 및 이하에 개시된 방법은 제품, 예컨대 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장되어 다양한 디바이스에 이러한 방법을 용이하게 이송 및 전송할 수 있음은 더 이해되어야 한다. 또한, 상기 방법은, 상태 다이어그램에서와 같이, 일련의 상관된 상태 또는 추이로서 나타날 수 있음이 이해되어야 한다.

도 10은 본 명세서에 기재된 양태에 따른 무선 이동식 디바이스에서 전력 관리를 제공하는 SMPS의 스위칭 주파수를 동적으로 스케일링하는 예시적인 방법(400)에 대한 플로우 챠트를 나타낸다. 동작(410)에서, 무선 통신용 동작 모드에 대한 정보가 수신된다. 이 정보는 모드, 이 모드와 동작과 연관된 한 세트의 대역, 또는 이 한 세트의 대역에서의 동작을 위한 스케쥴링된 채널(예컨대, 음성 또는 데이터 콜을 유지하는 것과 같은 통신 등을 실행하기 위해 채용된 하나 이상의 채널)을 식별하는, 적어도 하나의 지시를 포함할 수 있다. 일 양태에서, 정보는 동작 모드를 확립할 수 있는 컴포넌트(255)와 같은 모드 관리 컴포넌트(예컨대, CDMA 1X 콜, HSPA 데이터 교환, GPS 네비게이션 애플리케이션 ...)에 의해 전달될 수 있다. 일반적으로, 정보는 이 정보를 처리하여 한 세트의 SMPS(예컨대, 주파수 스케일링 가능의 스위치 모드 전력 공급기 플랫폼(215))의 동작을 구성하도록 이루어진 프로세서(예컨대, 프로세서(275))에 의해 수신된다. 동작(420)에서, 상기 동작 모드에 적합한 최적의 주파수가 선택된다. 상기 동작 모드는 이와 연관된 한 세트의 대역 및 채널을 포함함이 이해되어야 한다. 특정 동작 모드(예컨대, GPS, CDMA, WiMAX, IR 무선 ...)에서 이동식 디바이스의 동작을 용이하게 하는 RF 회로 또는 본질적으로 임의의 다른 회로와의 간섭을 회피하고자 하는 필요에 의해 선택이 지시될 수 있다. 일 양태에서는, EM 복사 주파수 대역 또는 그 안의 특정 채널로부터 스펙트럼적으로 분리되도록, 동작 모드를 위해 활용되는 스위칭 주파수 및 유도된 고조파가 선택된다. 동작(430)에서, 최적의 주파수에 대한 소스 클록이 선택된다. 핸드오프에 적합한 기지국을 식별하기 위한 대역 폭 스캐닝(bandwidth scanning)을 일반적으로 포함하는 로밍(roaming) 중, 또는 트랜시버의 광범위한 동작 및 디스플레이와 음향 자원의 활용도 감안할 때 배터리를 일반적으로 압박하는 멀티미디어 스트리밍 데이터(multimedia streaming data)를 소비하는 동안, 동작 조건에 따라 특히 열악한 채널 품질의 조건에서 배터리 소비를 완화하도록 소스 클록이 선택될 수 있다. 또한, SMPS에서의 스위치를 구동하는 클록의 양호도에 적어도 부분적으로 기초하여 클록 소스 선택이 있을 수 있다. 동작(440)에서, SMPS에서의 스위칭 주파수는 상기 선택된 최적의 값으로 설정된다. 일 양태에서는, 이동식 장비의 동작에 활용되는 EM 복사 주파수 채널과 스펙트럼적으로 중첩하지 않는 SMPS 스위칭 주파수를 확보하기 위해, 상기 최적의 값이 부분적으로 조정되어 상기 선택된 소스 클록과 조화될 수 있거나, 클록발생기를 통하여, 예컨대 주파수 분주기를 경유하여 본질적으로 수정될 수 있다. 동작(450)에서, 동작 모드의 변경이 탐지된다. 일 양태에서, 예시적인 시스템(460)에서, 이러한 검출은 모드 관리 컴포넌트(255)에 의해 수행될 수 있다. 모드 동작 변경이 검출되면 동작(410)으로 돌아간다.

도 11은 본 명세서에 기재된 양태에 따라 SMPS용 최적의 스위칭 주파수를 선택하기 위한 예시적인 방법(460)에 대한 플로우 챠트를 나타낸다. 동작(470)에서, 한 세트의 동작 부하에 의해 조율되는 채널에서 고조파를 갖지 않는 한 세트의 스위칭 주파수가 생성된다. 이 생성된 주파수는, 예를 들면 탐색표(268)와 같이 메모리 소자에 보유될 수 있다. 상기 세트의 부하는 동작 모드를 위한 특정 수신기의 기능성과 연관된 전자 회로와 관련될 수 있다(예컨대, GPS 무선 프레임의 수신과 디코딩(deconding), CDMA 음성 세션에서 음성의 아날로그-디지털 변환, 제어 동작용 파일럿 신호의 생성 및 변조). 동작(475)에서는, 상기 생성된 세트의 스위칭 주파수에서 다중 주파수가 이용가능한지의 여부를 검사한다. 부정인 경우에는, 동작(480)에서 SMPS에 의해 한 세트의 부하에 전달된 전력 효율을 최적화하는 최적의 주파수로서, 싱글톤(singleton) 이용가능 스위칭 주파수가 선택된다. 긍정인 경우에는, 동작(485)에서, SMPS에 의해 상기 세트의 동작 부하에 전달되는 전력 효율을 최적화하는 스위칭 주파수 및 클록 소스가 선택된다. 동작(490)에서, 동작 모드와 연관된 동작 채널의 변경이 탐지된다. 상기 동작 채널이 변경되는 경우, 흐름은 동작(470)을 향하게 된다.

도 12는 본 명세서에 기재된 양태에 따라 무선 이동식 디바이스에서 전력 관리를 제공하는 SMPS의 스위칭 주파수를 동적으로 조정하는 예시적인 방법(500)의 플로우 챠트를 나타낸다. 일 양태에서, 예시적인 방법(500)은 예시적인 방법(400)을 보충할 수 있다. 동작(510)에서는, 한 세트의 부하에 대한 동작 요건이 수신된다. 상기 세트의 부하는 공통의 기능적 출력(예컨대, 필터링, 디지털화, 가산, 승산(乘算) 또는 제산(除算), 변조)을 갖는 한 집합의 부하를 포함할 수 있다. 일 양태에서, 상기 수신된 동작 요건은 피크 부하 전류, 전압 범위 또는 일정 범위 내의 전압 크기, 또는 스위칭 주파수 범위 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이동식 장비 내의 동작이 부하들 또는 부하와 국부발진기 사이에서 간섭을 초래하므로, 주파수 범위가 동적으로 조정될 수 있음은 이해되어야 한다. 피크 부하 전류와 같은 동작 요건에 대한 지시 또는 정보는, 이동식 디바이스의 동작을 지원하는 한 세트의 부하의 동작 상태에 대한 조정, 예를 들면 수신기가 이동식 장비 내에서 정지(shut down)하는 경우와 같이 활성으로부터 비활성으로의 조정, 고전류 요구로부터 저전류 요구로의 조정 등으로 인해 한 세트의 부하(예컨대, 214₁-241_Q)의 동작 상태에 대한 변경의 결과일 수 있다. 동작(520)에서, 상기 수신된 동작 요건에 적합한 최적의 스위칭 주파수 및 클록 소스가 선택된다. 동작(530)에서, 상기 세트의 부하를 포함하는 파워 그리드를 작동시키는 SMPS에서의 스위칭 주파수 및 클록 소스는 상기 선택된 최적의 값으로 설정된다. 동작(540)에서, (통상적으로 한 세트의 SMPS에 대한 제어를 제공하는 프로세서, 예컨데 프로세서(275))에 의해 변경이 검출되는 경우, 동작 요건(예컨대, 피크 부하 전류)의 변경이 탐지되고, 흐름은 동작(510)을 향하게 된다.

도 13은 본 명세서에 기재된 양태에 따라 SMPS에서 스위칭하는 최적의 주파수를 결정하는 예시적인 방법(600)에 대한 플로우 챠트이다. 동작(610)에서, 한 세트의 무선 통신용 동작 모드를 위한 한 세트의 최적 스위칭 주파수를 포함하는 데이터베이스가 액세스된다. 일 양태에서, 상기 데이터베이스는 탐색표(예컨대 탐색표(268))를 포함하는데, 이 탐색표에는 상기 세트의 동작 모드를 위한 상기 세트의 최적 스위칭 주파수가 저장된다. 저장은 메모리(265)에서 발생할 수 있다. 탐색표는 다중 모드 동작(예컨대, GSM, CDMA, WCDMA, GPS WiMAX ...)을 가능하게 하는 무선 디바이스(예컨대, UE(210))의 제조업자에 의해 제공될 수 있다. 탐색표의 생성은 일반적으로 실험실에서의 동작 조건 또는 작업장에서의 동작 조건에서의 광범위한 실험에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. 동작(620)에서, 상기 최적 스위칭 주파수가 추출된다.

도 14는 본 명세서에 기재된 양태에 따라 SMPS에서 스위칭하는 최적의 주파수를 결정하는 예시적인 방법(650)에 대한 플로우 챠트이다. 예시적인 방법(650)은 예시적인 방법(600)에 추가되거나 양자 택일적으로 될 수 있음이 이해되어야 한다. 동작(660)에서, 동작 실행 시간에 무선 통신용 동작 모드와 연관된 한 세트의 기준과 대조하여 한 세트의 주파수가 선별된다. 상기 기준은 피크 부하 전류와 같은 특정 세트의 부하의 동작에 대한 기술적 양태, 또는 이러한 동작과 연관된 서비스 품질 요건(예컨대, 낮은 배터리 소비, 음성 통화에서의 낮은 지터(jitter), 고정된 블록 에러율 ...) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 예로서, 기준이 주파수가 본질적으로 임의의 동작 EM 복사 주파수 채널 또는 대역 내의 고조파로 되지 못하는 것일 수 있다. 상기 세트의 주파수는 한 세트의 클록 소스(예컨대, 클록 소스(248₁-248_K) 및 연관된 클록발생기(예컨대, 클록발생기(285₁-285_M))에 의해 결정된 바와 같은 각각의 이용가능한 스위칭 주파수를 포함할 수 있다. 일 양태에서는, 상기 동작 모드가 개시되는 경우, 실행 시간에 상기 선별을 수행하기 위해 소프트웨어 또는 펌웨어 애플리케이션이 실행될 수 있다. 동작(670)에서, 상기 활용된 동작 모드를 위한 최적의 스위칭 주파수로서, 상기 세트의 기준 중 대부분의 기준을 충족하는 선별된 주파수가 선택된다.

도 15는 본 명세서에서 기재된 양태에 따라 수신기에서 국부발진기와 SMPS의 결합으로 인한 간섭을 완화시키는 예시적인 방법(700)에 대한 플로우 챠트이다. 동작(710)에서, 제어 신호 또는 트래픽 중 적어도 하나와 간섭 신호 중에서 주파수 스펙트럼 오프셋(ΔV_J _,S)이 결정된다. 일 양태에서, ΔV_J _,S에 대한 결정은 수신기가 동작하는 무선 환경에서의 노이즈에 대한 스펙트럼 분석(예컨대, 푸리에 급수 및 전력 스펙트럼 밀도(PSD) 분석)을 포함할 수 있다. 일 예로서, 방해 전파 신호는 수신 신호의 샘플링 시간에 대한 PSD 분석을 통해 식별될 수 있는 방해 전파 주파수(V_J)에서 중심에 위치한 좁은 주파수 분포를 가질 수 있다. 다른 예로서, 주파수 분할 듀플렉스(FDD: Frequency Division Duplex)에서 방해 전파 신호는 수신기 입력으로 누출되어 들어간 송신기 출력일 수 있다. 이러한 경우, SMPS 클록을 제어하는 컴포넌트(예컨대, 모드 관리 컴포넌트(255))의 설계를 감안하면 방해 전파 신호 및 수신 신호 주파수를 알 수 있다. 동작(720)에서, 상기 크기의 주파수 스펙트럼 오프셋이 평가되고, ΔV_J _,S가 수신기(예컨대, UE(310))의 동작을 용이하게 하는 한 세트의 부하(예컨대, 부하(244₁-244_P))를 작동시키는 SMPS(예컨대, SMPS(218_N))의 스위칭 주파수(예컨대, f_N)의 배수인지의 여부를 탐색한다. 긍정인 경우에는, 동작(730)에서, SMPS의 스위칭 주파수(예컨대, f_N)가 조정된다. 반대로, 부정인 경우에는 흐름은 동작(710)을 향하게 된다. 동작(740)에서, 이 SMPS의 스위칭 주파수가 조정되면서 서비스가 확보, 또는 지속된다. 예를 들면, 상기 조정된 주파수가 피크 부하 전류를 전달하기에 불충분한 경우, 또는 서비스를 제공(예컨대, 음성 또는 데이터 통화를 유지)하는 동작 모드에 채용된 한 세트의 부하에 대한 본질적으로 임의인 동작 조건을 충족하는 경우, 스위칭 주파수에 대한 수정은 동작 실패 조건으로 이어질 수 있음은 이해되어야 한다. 일 양태에서, 서비스 보장 컴포넌트(335)는 이러한 동작 실패를 완화시킬 수 있다. 동작(750)에서는, 신규의 동작 채널이 액세스되는지의 여부가 탐지된다. 신규의 RF 채널에 대한 액세스는 신규의 RF 대역으로의 인계, 또는 존재하는 동작 모드 외에 신규의 수신기 모드를 트리거하는 것, 예컨대, 3G UMTS 동작 모드 내에서의 통화 중에 GPS 수신기 스위치가 온(on) 되는 것에 기인할 수 있다.

도 16은 본 명세서에 기재된 하나 이상의 양태에 따라 무선 통신 환경에서 SMPS에서의 스위칭 주파수에 대한 동적 스케일링을 활용할 수 있는 수신기 시스템(850)(예컨대, UE(310))의 예시적인 실시 형태(800)에 대한 블록도이다. 수신기 시스템(850)에서, 전송된 변조 신호는 N_R 안테나(852₁-852_R)에 의해 수신될 수 있고, 각각의 안테나로부터 수신된 신호는 각각의 트랜시버(RCVR/TMTR)(854₁-854_R)로 전송될 수 있다. 안테나(852₁-852_R) 및 트랜시버(854₁-854_R)는 다중 입출력(MIMO) 통신 모드 내에서의 통신을 용이하게 할 수 있다. 다중 사용자 MIMO, 단일 사용자 MIMO, 또는 분산 MIMO와 같은 MIMO 통신에 대한 다양한 실시가 수신기(850)에서 행해질 수 있음은 이해되어야 한다. 각각의 트랜시버(854₁-854_R)가 각각의 수신 신호를 조절하고(예컨대, 필터링, 증폭 및 다운컨버팅(down-converts)), 특정 표본 추출 비율(sampling rate)로 샘플을 제공하기 위해 이 조절된 신호를 디지털화하고, 대응하는 "수신된" 심볼 스트림(symbol stream)을 제공하기 위해 상기 샘플을 더 처리한다. 필터링, 증폭, 다운컨버전, 디지털화 등과 연관된 회로는 한 세트의 파워 그리드(예컨대, 파워 그리드(235₁-235_N))에 배치될 수 있는 다양한 세트의 부하를 구성하고, 이러한 파워 그리드는 한 세트의 SMPS에 의해 작동되거나 전력이 공급됨에 유의해야 한다. 본 발명의 양태에 따르면, 상기 세트의 SMPS가 주파수 스케일링 가능, 클록 선택 가능의 SMPS 플랫폼(885)에 존재할 수 있고, 상기 수신기의 동작 모드, 예컨대 트랜시버(854₁-854_R)를 경유하여 정보를 송수신하는 모드 및 전류 부하 요건에 적어도 부분적으로 기초한 최적의 조건 하에서 동작할 수 있다. 배터리(875)는 주파수 스케일링 가능의 SMPS 플랫폼(885)에 전력을 제공한다.

RX 데이터 프로세서(860)는 NT(예컨대, 상기 수신 신호를 생성하는 다수의 전송 트랜시버) "검출된" 심볼 스트림을 제공하기 위해, 하나 이상의 수신기 처리 기술에 기초하여, NR 트랜시버(854₁-854_R)로부터 NR 수신 심볼 스트림을 수집하여 처리한다. 예를 들면, 이러한 처리 기술은 최대 우도(ML) 추정, 최소평균제곱등화(MMSE: Minimum Mean Square Equalization), 제로포싱(ZF: Zero-Forcing) 필터링, 최고 비율 조합(MRC: Maximal Ratio Combining) 필터링을 포함할 수 있다. 이러한 처리 기술은 직렬 간섭 제거(SIC: Successive Interference Cancellation) 컴포넌트를 포함할 수 있고, 고속 푸리에 정/역변환(FFT) 또는 하다마드 정/역변환(direct/inverse Hadamard transformation)의 전자 계산을 포함할 수 있다. 이러한 처리 기술의 실시와 연관된 회로는 주파수 스케일링 가능의 SMPS 플랫폼(885)을 통하여 전력 공급될 수 있는 하나 이상의 파워 그리드의 부분일 수 있는 다양한 부하를 구성함에 유의해야 한다. 그 후, RX 데이터 프로세서(860)는 각각의 검출된 심볼 스트림을 복조, 디인터리브(deinterleaves), 및 디코딩하여 이 데이터 스트림에 대한 제어 정보 또는 트래픽 데이터를 복원하는데, MOD/DEMOD 컴포넌트(880)는 프로세서(870)에 의해 적어도 부분적으로 도움을 받는 이러한 동작을 수행한다. 또한, 부하는 복조, 디인터리브, 및 디코딩을 용이하게 하는 회로와 연관될 수 있음이 이해되어야 한다. 이러한 부하는 플랫폼(885) 내의 SMPS에 의해 전력 공급될 수 있다.

수신기(850)는 또한 트래픽 또는 신호(예컨대, 파일럿 사운딩 참조 신호(pilot sounding reference signal)를 전송할 수 있음에 유의해야 한다. 신호 또는 제어 정보가 일반적으로 프로세서(870)를 경유하여 생성되는 반면, 트래픽은 일반적으로 통화(예컨대, 음성 세션)를 유지하거나 애플케이션(예컨대, 이메일, 웹 브라우저)을 활용하는 단말 사용자에 의해 생성된다. 데이터 소스(836)는 트래픽 생성을 용이하게 하며, 정보 및 데이터도 캡쳐하는 인터페이스(예컨대, 마이크로폰, 카메라 등)를 포함할 수 있다. 트래픽은 아날로그 콘텐츠로부터 디지털 콘텐츠로의 변환과 같은 다양한 기술에 따라 데이터를 조작하는 TX 데이터 프로세서로 전송되며, 처리된 데이터를 MOD/DEMOD 컴포넌트(880)에 전송하여 통신용 수신기(850)에 의해 활용되는 동작 모드(예컨대, CDMA 1X, GPS UMB)에 적합한 데이터 플로우 또는 스트림을 생성한다.

프로세서(870)는 어느 프리코딩(pre-coding) 매트릭스가 활용될 것인지를 주기적으로 결정하며, 이러한 매트릭스는 메모리(872)에 저장될 수 있다. 프리코딩 동작은 또한 주파수 스케일링 가능의 SMPS 플랫폼(885)에 의해 전력 공급된 특정 회로 및 연관 부하를 활용할 수 있다. 프로세서(870)는 또한 주파수 스케일링 가능의 SMPS 플랫폼(885)을 동작시키며, 이러한 동작을 용이하게 하는 코드 명령을 실행하도록 구성됨이 이해되어야 한다. 메모리(872)는, 알고리즘 외에도, 수신기(850)에 대한 하나 이상의 컴포넌트에 특정 기능성을 부여하도록 프로세서(예컨대 프로세서(870))에 의해 실행될 수 있는 코드 명령을 저장할 수 있다. 메모리(872)는 또한 수신기(850)의 동작을 위한 활성 가능 정보를 제공하는 데이터베이스, 및 데이터 구조를 보유할 수 있다. 또한, 메모리(872)는 하나 이상의 SMPS를 위한 최적의 스위칭 주파수를 선택하기 위해 활용될 수 있는 무선 통신을 위한 최적의 동작 모드와 연관된 한 세트의 기준을 포함할 수 있다. 메모리(872) 내의 데이터베이스는 동작 모드 및 부하에 따른 최적의 스위칭 주파수를 포함하는 탐색표를 포함한다.

다음으로, 도 17과 관련하여 상기 개시된 본 발명의 내용에 대한 양태를 가능하게 할 수 있는 시스템을 설명한다. 이러한 시스템은 기능 블록을 포함할 수 있는데, 이는 프로세서나 전자기기, 소프트웨어, 또는 이들의 조합(예컨대, 펌웨어)에 의해 실행되는 기능들을 나타내는 기능 블록일 수 있다.

도 17은 본 명세서에 기재된 양태에 따라 스위치 모드 전력 공급기(SMPS)에서의 스위칭 주파수에 대한 동적 조정을 가능하게 하는 예시적인 시스템(900)에 대한 블록도를 도시하고 있다. 시스템(900)은 적어도 부분적으로 이동국(예컨대,UE(310)) 내에 존재할 수 있으며, 공동으로 작동할 수 있는 전자 컴포넌트의 논리적 그룹(910)을 포함할 수 있다. 본 발명의 양태에서, 논리적 그룹(910)은 무선 통신용 동작 모드에 대한 정보를 수신하는 전자 컴포넌트(915), 피크 부하 전류를 수신하는 전자 컴포넌트(925), 동작 모드에 적합한 SMPS의 최적 스위칭 주파수를 선택하는 전자 컴포넌트(935), 및 상기 수신된 피크 부하 전류에 적합한 SMPS의 최적 스위칭 주파수를 선택하는 전자 컴포넌트(945)를 포함한다. 또한, 논리적 그룹(910)은 SMPS의 스위칭 주파수를 상기 동작 모드에 적합한 상기 최적의 주파수로 설정하는 전자 컴포넌트(955), SMPS의 스위칭 주파수를 상기 수신된 피크 전류 부하에 적합한 상기 최적의 스위칭 주파수로 설정하는 전자 컴포넌트(965), 품질에 기초하여 클록 소스를 선택하는 전자 컴포넌트(967)를 포함한다.

시스템(900)은 또한 전자 컴포넌트(915, 925, 935, 945, 955, 965, 967)와 연관된 기능들을 실행하는 명령뿐만 아니라, 이러한 기능들을 실행하는 동안에 생성될 수도 있는 측정 또는 전자 계산 데이터를 보유하는 메모리(970)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 전자 컴포넌트(915, 925, 935, 945, 955, 965, 967)는, 도시되지는 않았지만 메모리(970)의 외부에 있는 메모리(1570) 내에 존재할 수 있음은 이해되어야 한다.

본 명세서에 따르면, 예시적인 양태들은 스위치 모드 전력 공급기를 위한, 향상된 주파수/클록 소스 선택에 의해 특히 이익을 얻는 무선 통신을 설명한 것임이 이해되어야 한다. 그러나, 본 명세서에 기재된 양태와 조화되는 애플리케이션은 무선 통신을 포함하지 않는 것이 이익이 될 수 있다. 예를 들면, 상기 부하는 성능을 저하시키는 어떤 주파수에서 전자기 간섭 및 호환성 문제에 영향받기 쉬울 가능성이 있다. 디바이스 컴포넌트는 전송 모드에서 변경없이 일어나는 전력 요건의 변경 단계를 가질 수 있다. 또한, 적합하고 효율적인 전력 공급 및 조정을 제공하기 위한 동기 부여가 휴대용 디바이스를 작동케 하는 것에 제한될 필요는 없다. 예를 들면, 더 우수한 주파수 선택/클록 소스 선택에 의해 더 경제적인 설계 또는 덜한 디바이스 가열이 달성될 수 있다.

전술한 바와 같이, 몇몇 양태에 있어서 본 발명은 이동국에서 스위치 모드 전력 공급기(SMPS)의 스위칭 주파수를 동적으로 스케일링하고 클록 소스를 선택하는 시스템 및 방법을 제공함이 이해되어야 한다. 스위칭 주파수는 이동국에 의해 채용된 무선 통신용 동작 모드의 변경(추가적인 모드에 대한 선택이 이미 사용 중인 모드와 동시에 동작됨), 동작 모드와 연관된 대역 또는 채널의 변경, 또는 이동식 장비의 기능성과 연관된 한 세트의 부하에 대한 동작 조건의 변경에 대응하여 동적으로 조정된다. SMPS의 스위칭 주파수는, 스위칭 주파수의 고조파가 이동국에 의해 수신된 채널 내에 존재하는 경우이거나, 또는 수신기 입력에 존재하는 방해 신호가 스위칭 주파수의 고조파에 근접하는 상기 수신 채널로부터의 주파수 분리를 갖는 등의 경우, 이러한 변경에 의해 유입된 무선 장애를 회피하거나 완화하도록 조정될 수 있다. 스위칭 주파수는 다양한 모드의 동작, 대역, 또는 채널에 따라, 최적의 만족스러운 주파수 또는 주파수 범위와 연관된 탐색표로부터 선택될 수 있다. 이와 달리, 만족스러운 스위칭 주파수에 의해 충족되어야 하는 수학적 제한 조건으로서 표현되는 한 세트의 동작 기준에 대한 이동식 장비에 이용가능한 스위칭 주파수의 비교를 통하여 만족스러운 주파수가 선택될 수 있다. 한 세트의 클록 소스는 만족스러운 스위칭 주파수를 획득하도록 조정될 수 있는 한 집합의 스위칭 주파수를 제공할 수 있다.

소프트웨어 실시를 위해서는, 본 명세서에 기재된 기술은 본 명세서에 기재된 기능을 수행하는 모듈(예컨대, 절차, 기능 등)과 함께 실행될 수 있다. 소프트웨어 코드 또는 코드 명령은 메모리 유닛, 즉 컴퓨터 판독 가능 매체이면서 프로세서에 의해 실행되는 메모리에 저장될 수도 있다. 메모리 유닛, 즉 메모리는 프로세서의 내부 또는 프로세서의 외부에서 실행될 수 있으며, 외부에서 실행되는 경우에는 다양한 종래 수단을 경유하여 프로세서에 통신상 결합될 수 있다.

하나 이상의 예시적인 실시 형태에서, 전술한 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의 조합으로 실행될 수 있다. 소프트웨어로 실행된다면, 상기 기능은 컴퓨터 판독 가능 매체에 하나 이상의 명령 또는 코드로서 저장되거나 전송될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 한 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램을 용이하게 전송하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체 및 저장 매체 양자 모두를 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능 매체일 수 있다. 예를 들면, 이러한 컴퓨터 판독 가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM, 즉 다른 광학 디스크 저장 매체, 자기 디스크 저장 매체, 즉 다른 자기 저장 디바이스 또는 명령이나 데이터 구조의 형식으로 원하는 프로그램 코드를 전송하거나 저장하는데 사용될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 임의의 접속은 컴퓨터 판독 가능 매체로 적절히 지칭된다. 예를 들면, 소프트웨어가, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스티드 페어(twisted pair), 디지털 가입자 회선(DSL: Digital Subscriber Line) 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술을 이용하여, 웹사이트, 서버 또는 다른 원격 소스로부터 전송된다면, 이들 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스티드 페어, DSL 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술은 매체의 정의에 포함된다. 본 명세서에 사용된 디스크는 콤팩트디스크(CD), 레이저 디스크, 광디스크, 디지털 다목적 디스크(DVD), 플로피 디스크 및 블루레이(blue-ray) 디스크 등 주로 자기적으로 데이터를 복제하거나 레이저에 의해 광학적으로 데이터를 복제하는 디스크를 포함한다. 상기의 조합은 또한 컴퓨터 판독 가능 매체의 범위 내에 포함된다.

본 명세서에 채용된 "프로세서"라는 용어는 싱글 코어(single-core) 프로세서, 소프트웨어 멀티스레드(multithread) 실행 능력을 갖는 싱글 코어 프로세서, 멀티 코어 프로세서, 소프트웨어 멀티스레드 실행 능력을 갖는 멀티 코어 프로세서, 병렬 플랫폼, 및 분산된 공유 메모리를 갖는 병렬 플랫폼을 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 프로세서는, 본 명세서에 기재된 기능들을 수행하도록 설계된, 집적회로(IC), 주문형 반도체(ASIC), DSP(Digital Signal Processor), FPGA(Field Programmable Gate Array), PLC(Programmable Logic Controller), 및 CPLD(Complex Programmable Logic Device), 이산 게이트(discrete gate)나 트랜지스터 로직(transistor logic), 이산 하드웨어 컴포넌트(discrete hardware component) 또는 이들의 임의 조합을 지칭할 수 있다. 프로세서는 공간 활용을 최적화하고 사용자 장비의 성능을 향상시키기 위해, 나노 크기(nano-scale)를 활용할 수 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 디바이스, 예컨대 DSP와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 연결된 하나 이상의 마이크로프로세서, 또는 이러한 임의의 다른 구성으로서 실행될 수 있다.

또한, 본 명세서에서, "메모리"라는 용어는 데이터 저장, 알고리즘 저장, 및 이미지 저장, 디지털 음악과 비디오 저장, 챠트 및 데이터베이스와 같은 다른 정보 저장을 지칭하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 명세서에 기재된 메모리 컴포넌트가 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리 중 어느 하나일 수 있으며, 휘발성 및 비휘발성 메모리 양자 모두를 포함할 수 있음은 이해되어야 한다. 실례로서, 비휘발성 메모리는 ROM(Read Only Memory), PROM(programmable ROM), EPROM(Electrically Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 또는 플래시 메모리를 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 휘발성 메모리는 외부 캐시 메모리로서 작동하는 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다. 일 예로서, RAM은, SRAM(Synchronous RAM), DRAM(Dynamic RAM), SDRAM(Sychronous DRAM), DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM), ESDRAM(Enhanced SDRAM), SLDRAM(SynchLink DRAM), DRRAM(Direct Rambus RAM) 등 다수의 형식으로 이용가능하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에서의 시스템 및/또는 방법의 상기 메모리 컴포넌트는, 이들 및 임의의 다른 적합한 형식의 메모리를 포함하도록 의도되지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

전술한 것은 하나 이상의 실시 형태에 대한 예를 포함한다. 물론, 전술한 실시 형태를 설명하기 위한 목적으로, 컴포넌트 또는 방법에 대하여 생각할 수 있는 모든 조합을 설명하는 것이 가능하지는 않지만, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 다양한 실시 형태에 대한 더 많은 조합 및 변형이 가능하다는 점을 인식할 수 있다. 따라서, 전술한 실시 형태는, 첨부된 청구항의 요지 및 범위 내에 속하는 이러한 모든 변형예, 수정예 및 변경예를 포함하는 것이다. 또한, "포함한다", 및 "포함하는", "갖추다" 및 "갖춘", 또는 "갖는다" 및 "갖는"이라는 용어가 본 명세서에서 사용되면, 이러한 용어들은, "구비하는"이라는 용어가 청구항에서 포괄적인 의미의 단어로서 채용되는 경우로 번역되는 것과 같이, "구비하는"이라는 용어와 유사한 방식으로 포괄적인 의미로 의도된다.

Claims

주파수 스케일링 가능의 스위치 모드 전력 공급기(SMPS)를 동적으로 조정하는 방법으로서,
부하 컴포넌트용 동작 모드를 결정하는 단계;
상기 동작 모드의 전력 요건을 결정하는 단계; 및
상기 전력 요건에 따라, 상기 부하 컴포넌트의 상기 동작 모드에 스위치 모드 전력 공급기(SMPS)가 전력을 공급하기에 적절한 스위칭 주파수 소스를 선택하는 단계를 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 방법.
제 1 항에 있어서,
각각이 상이한 스위칭 주파수 신호를 생성하는 복수의 클록 소스 중 하나를 선택하는 단계를 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 방법.
제 2 항에 있어서,
양호도(quality factor)에 의해 부분적으로 상기 스위칭 주파수 소스를 선택하는 단계를 더 포함하며,
상기 복수의 클록 소스는, 상이한 양호도를 가지며 수용할만한 각각의 스위칭 주파수를 갖는 제1 및 제2 클록 소스를 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 SMPS의 안정적인 동작을 조성하는 적절한 스위칭 주파수 소스를 선택하는 단계를 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 동작 모드의 피크 부하 전류를 포함하는 상기 전력 요건을 결정하는 단계를 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 동작 모드의 평균 부하 전류를 포함하는 상기 전력 요건을 결정하는 단계를 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 동작 모드의 공칭 전압 또는 전압 범위를 포함하는 상기 전력 요건을 결정하는 단계를 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 동작 모드의 무선 주파수 감도(radio frequency sensitivity)를 포함하는 상기 전력 요건을 결정하는 단계를 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 방법.
제 8 항에 있어서,
스위칭 주파수를 선택하는 단계로서, 상기 스위칭 주파수는 무선 주파수 감도의 대역 내에 상기 스위칭 주파수의 정수 배를 갖는 스위칭 주파수인, 상기 스위칭 주파수를 선택하는 단계를 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 방법.
제 8 항에 있어서,
무선 주파수 감도의 대역 내에 중심 주파수를 갖는 스위칭 주파수를 선택하는 단계를 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 동작 모드의 상기 무선 주파수 감도는, 전자기 간섭에 영향받기 쉬운 근접 컴포넌트로 인해 발생하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 동작 모드의 피크 부하 전류 및 상기 동작 모드의 상기 무선 주파수 감도를 포함하는 상기 전력 요건을 결정하는 단계를 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 부하 컴포넌트의 감지(sensitive) 무선 주파수에서 감쇠된 스위칭 주파수 스펙트럼을 생성하는 클록 소스를 선택하는 단계를 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 방법.
제 8 항에 있어서,
클록 소스의 스케일링된 형태를 선택하는 단계를 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 방법.
제 14 항에 있어서,
SMPS 클록발생기 블록을 이용하여 클록 소스의 주파수를 변경함으로써, 상기 클록 소스의 스케일링된 형태를 선택하는 단계를 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 방법.
제 15 항에 있어서,
프로그램 가능한 분할기 계수를 갖는 주파수 분할기를 포함하는 SMPS 클록발생기 블록을 이용하여 상기 클록 소스의 주파수를 변경하는 단계를 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 부하 컴포넌트용의 후속 동작 모드를 결정하는 단계;
상기 후속 동작 모드의 후속 전력 요건을 결정하는 단계; 및
상기 후속 전력 요건에 따라, 상기 부하 컴포넌트의 상기 후속 동작 모드에 상기 SMPS가 전력을 공급하기에 적절한 다른 스위칭 주파수 소스를 선택하는 단계를 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 방법.
제 1 항에 있어서,
제2 부하 컴포넌트용 동시 동작 모드를 결정하는 단계;
상기 동시 동작 모드의 제2 전력 요건을 결정하는 단계; 및
상기 제2 전력 요건에 따라, 상기 제2 부하 컴포넌트의 상기 동시 동작 모드에, 제2 SMPS가 전력을 공급하기에 적절한 다른 스위칭 주파수 소스를 선택하는 단계를 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 SMPS는 동일한,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 방법.
제 1 항에 있어서,
무선 통신 디바이스용 동작 모드를 결정하는 단계를 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 방법.
제 20 항에 있어서,
변조 형식(modulation format)을 포함하는 동작 모드를 결정하는 단계를 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 방법.
제 21 항에 있어서,
선택된 변조 형식에서 신호를 송신 또는 수신할 수 있게 하는 하드웨어 또는 소프트웨어 구성의 동작 모드를 결정하는 단계를 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 방법.
제 1 항에 있어서,
저장된 탐색 데이터 구조를 액세스함으로써 상기 전력 요건을 결정하는 단계를 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 부하 컴포넌트에 의한 전력 소비와 관련된 파라미터를 감지함으로써 상기 전력 요건을 결정하는 단계를 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 방법.
제 10 항에 있어서,
전력 소비와 관련된 파라미터를 감지함으로써 상기 전력 요건을 결정하는 단계를 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 방법.
제 1 항에 있어서,
수용 기준과 대조하여, 한 세트의 이용가능한 스위칭 주파수를 선별하는 단계; 및
상기 이용가능한 스위칭 주파수의 셋트로부터, 상기 수용 기준을 가장 잘 만족하는 하나의 스위칭 주파수를 선택하는 단계
에 의해 상기 스위칭을 선택하는 단계를 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 방법.
주파수 스케일링 가능의 스위치 모드 전력 공급기(SMPS)를 동적으로 조정하는 적어도 하나의 프로세서로서,
부하 컴포넌트용 동작 모드를 결정하는 제1 모듈;
상기 동작 모드의 전력 요건을 결정하는 제2 모듈; 및
상기 전력 요건에 따라, 상기 부하 컴포넌트의 상기 동작 모드에 SMPS가 전력을 공급하기에 적절한 스위칭 주파수 소스를 선택하는 제3 모듈을 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 적어도 하나의 프로세서.
주파수 스케일링 가능의 스위치 모드 전력 공급기(SMPS)를 동적으로 조정하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
상기 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함하고,
상기 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는,
컴퓨터가 부하 컴포넌트용 동작 모드를 결정하게 하는 제1 코드 세트;
상기 컴퓨터가 상기 동작 모드의 전력 요건을 결정하게 하는 제2 코드 세트; 및
상기 컴퓨터가, 상기 전력 요건에 따라, 상기 부하 컴포넌트의 동작 모드에 SMPS가 전력을 공급하기에 적절한 스위칭 주파수 소스를 선택하게 하는 제3 코드 세트를 포함하는,
컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
주파수 스케일링 가능의 스위치 모드 전력 공급기(SMPS)를 동적으로 조정하는 장치로서,
부하 컴포넌트용 동작 모드를 결정하는 수단;
상기 동작 모드의 전력 요건을 결정하는 수단; 및
상기 전력 요건에 따라, 상기 부하 컴포넌트의 상기 동작 모드에 SMPS가 전력을 공급하기에 적절한 스위칭 주파수 소스를 선택하는 수단을 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 장치.
주파수 스케일링 가능의 스위치 모드 전력 공급기(SMPS)를 동적으로 조정하는 장치로서,
부하 컴포넌트용 동작 모드를 결정하는 모드 검출기;
상기 동작 모드의 전력 요건을 결정하는 스위칭 주파수 선택기 컴포넌트; 및
상기 부하 컴포넌트에 전력을 공급하는 스위치 모드 전력 공급기(SMPS)를 포함하고,
상기 스위칭 주파수 선택기 컴포넌트는, 상기 전력 요건에 따라, 상기 부하 컴포넌트의 동작 모드에 상기 SMPS가 전력을 공급하기에 적절한 스위칭 주파수 소스를 선택하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 장치.
제 30 항에 있어서,
상기 스위칭 주파수 선택기 컴포넌트는 복수의 클록 소스 중 하나를 선택함으로써 스위칭 주파수를 선택하는 기능을 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 장치.
제 31 항에 있어서,
상기 스위칭 주파수 선택기 컴포넌트는,
양호도(quality factor)에 의해 부분적으로 상기 스위칭 주파수 소스를 선택하는 기능을 더 포함하며,
상기 복수의 클록 소스는, 상이한 양호도를 가지며 수용할만한 각각의 스위칭 주파수를 갖는 제1 및 제2 클록 소스를 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 장치.
제 30 항에 있어서,
상기 스위칭 주파수 선택기 컴포넌트는, 상기 SMPS의 안정적인 동작을 촉진하는(promote) 적절한 스위칭 주파수 소스를 선택하는 기능을 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 장치.
제 30 항에 있어서,
상기 주파수 선택기 컴포넌트는, 상기 동작 모드의 피크 부하 전류를 포함하는 상기 전력 요건을 결정하는 기능을 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 장치.
제 30 항에 있어서,
상기 스위칭 주파수 선택기 컴포넌트는, 상기 동작 모드의 평균 부하 전류를 포함하는 상기 전력 요건을 결정하는 기능을 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 장치.
제 30 항에 있어서,
상기 스위칭 주파수 선택기 컴포넌트는, 상기 동작 모드의 공칭 전압 또는 전압을 포함하는 상기 전력 요건을 결정하는 기능을 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 장치.
제 30 항에 있어서,
상기 스위칭 주파수 선택기 컴포넌트는, 상기 동작 모드의 무선 주파수 감도(radio frequency sensitivity)를 포함하는 상기 전력 요건을 결정하는 주파수 선택기 컴포넌트의 기능을 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 장치.
제 30 항에 있어서,
상기 스위칭 주파수 선택기 컴포넌트는, 스위칭 주파수를 선택하는 기능을 더 포함하고,
상기 스위칭 주파수는 무선 주파수 감도의 대역 내에 상기 스위칭 주파수의 정수 배를 갖는 스위칭 주파수인,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 장치.
제 37 항에 있어서,
상기 스위칭 주파수 선택기 컴포넌트는, 무선 주파수 감도의 대역 내에 중심 주파수를 갖는 스위칭 주파수를 선택하는 기능을 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 장치.
제 37 항에 있어서,
상기 동작 모드의 상기 무선 주파수 감도는, 전자기 간섭에 영향을 받기 쉬운 근접 컴포넌트로 인해 발생하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 장치.
제 37 항에 있어서,
상기 주파수 선택기 컴포넌트는, 상기 동작 모드의 피크 부하 전류 및 상기 동작 모드의 무선 주파수 감도를 포함하는 상기 전력 요건을 결정하는 기능을 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 장치.
제 37 항에 있어서,
상기 부하 컴포넌트의 감지(sensitive) 무선 주파수에서 감쇠되는 스위칭 주파수 스펙트럼을 생성하는 클록 소스를 선택하는 상기 주파수 선택기 컴포넌트를 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 장치.
제 37 항에 있어서,
클록 소스의 스케일링된 형태를 선택하는 상기 주파수 선택기 컴포넌트를 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 장치.
제 43 항에 있어서,
상기 스위칭 주파수 선택기 컴포넌트는, SMPS 클록발생기 블록을 이용하여 클록 소스의 주파수를 변경함으로써, 상기 클록 소스의 스케일링된 형태를 선택하는 기능을 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 장치.
제 43 항에 있어서,
상기 스위칭 주파수 선택기 컴포넌트는, 프로그램 가능의 분할기 계수를 갖는 주파수 분할기를 포함하는 SMPS 클록발생기 블록을 이용하여 상기 클록 소스의 주파수를 변경하는 기능을 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 장치.
제 30 항에 있어서,
상기 모드 검출기는, 상기 부하 컴포넌트용 후속 동작 모드에 대한 정보를 수신하는 기능을 더 포함하고,
상기 주파수 선택기 컴포넌트는, 상기 후속 동작 모드의 후속 전력 요건을 결정하는 기능을 더 포함하고,
상기 주파수 선택기 컴포넌트는, 상기 후속 전력 요건에 따라, 상기 부하 컴포넌트의 상기 후속 동작 모드에 상기 SMPS가 전력을 공급하기에 적절한 다른 스위칭 주파수 소스를 선택하는 기능을 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 장치.
제 30 항에 있어서,
제2 부하 컴포넌트용 동시 동작 모드에 대한 정보를 수신하는 제2 모드 검출기;
상기 제2 부하 컴포넌트에 전력을 공급하는 제2 SMPS; 및
상기 동시 동작 모드의 제2 전력 요건을 결정하고, 상기 제2 전력 요건에 따라 상기 제2 부하 컴포넌트의 동시 동작 모드에 상기 제2 SMPS가 전력을 공급하기에 적절한 다른 스위칭 주파수 소스를 선택하는, 제2 주파수 선택기 컴포넌트를 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 장치.
제 47 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 SMPS는 동일한,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 장치.
제 30 항에 있어서,
상기 모드 검출기는, 무선 통신 디바이스용 동작 모드를 결정하는 기능을 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 장치.
제 49 항에 있어서,
상기 모드 검출기는, 변조 형식을 포함하는 동작 모드를 결정하는 기능을 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 장치.
제 50 항에 있어서,
상기 모드 검출기는, 선택된 변조 형식으로 신호를 송신 또는 수신할 수 있게 하는 하드웨어 또는 소프트웨어 구성의 동작 모드를 결정하는 기능을 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 장치.
제 30 항에 있어서,
상기 스위칭 주파수 선택기 컴포넌트는, 저장된 탐색 데이터 구조를 액세스함으로써 상기 전력 요건을 결정하는 기능을 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 장치.
제 30 항에 있어서,
상기 스위칭 주파수 선택기 컴포넌트는, 상기 부하 컴포넌트에 의한 전력 소비와 관련된 파라미터를 감지함으로써, 상기 전력 요건을 결정하는 기능을 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 장치.
제 53 항에 있어서,
상기 스위칭 주파수 선택기 컴포넌트는, 상기 전력 소비와 관련된 파라미터를 감지함으로써 상기 전력 요건을 결정하는 기능을 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 장치.
제 30 항에 있어서,
상기 스위칭 주파수 선택기 컴포넌트는,
수용 기준과 대조하여, 한 세트의 이용가능한 스위칭 주파수를 선별하고,
상기 이용가능한 스위칭 주파수의 셋트로부터, 상기 수용 기준을 가장 잘 만족하는 하나의 스위칭 주파수를 선택함으로써,
상기 스위칭을 선택하는 기능을 더 포함하는,
스위치 모드 전력 공급기를 동적으로 조정하는 장치.